CH135541A - Einrichtung zum Abdichten von Wellen gegen heisse, dampfförmige oder flüssige Hochdruckmedien. - Google Patents

Description

  Einrichtung zum Abdichten von     Wellen    gegen heisse,     dampfförmige    oder     flüssige     Hochdruckmedien.         Die    Erfindung betrifft eine Einrichtung  zum Abdichten von Wellen gegen heisse,  dampfförmige oder flüssige Hochdruckme  dien, insbesondere gegen Wasserdampf oder  Wasser. Bei dieser Einrichtung soll erfin  dungsgemäss die Wärmezufuhr nach der Ab  dichtungsstelle der Welle durch einen     Flüs-          sigkeitsa.bschluss    aus kalter Hochdruckflüs  sigkeit unterbunden und die Abdichtung     mit-          telst    Spaltwirkung durch ein unter Über  druck an die Welle gebrachtes Medium ho  her Zähigkeit bewirkt werden.  



  Zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungs  gegenstandes sind in der Zeichnung darge  stellt.  



  Bei der Ausführung nach     Fig.    1 ist an  das Hochdruckgehäuse 1 ein     Fortsatz    2     mit-          telst    eines Halses 3 angeschlossen, der zur       Verminderung    der Wärmeleitung möglichst       eingeschnürt    ist. Die Welle 4 bildet mit. der  hier gleichzeitig als Lager dienenden Büchse  <B><U>5</U></B> einen Dichtungsspalt 6.

   Dem Ringraum 7    wird durch Rohr 8 unter     Überdruck    bei  spielsweise Öl von hoher Zähigkeit als Dich  tungsmedium und gleichzeitig zur Lager  schmierung     zugeführt.    Der Hauptteil strömt  durch Spalt 6 über den drucklosen Raum 9  und das Rohr 10 ab, während ein geringer  Restteil durch den Dichtungsspalt 11 der  Zwischenbüchse 12 in den Ringraum 18 des       Flüssigkeitsäbschlusses    gelangt. Die Büchse  12 ist in einer     Ringnut    14 quer zur Achsrich  tung der Welle verschiebbar geführt, so dass  ein sehr enger Dichtungsspalt 11 ausführbar  wird und durch diesen Dichtungsspalt nur  der möglichst kleine Restteil des Öles in den  Ringraum gelangen kann.

   Der Ringraum 13  ist mit Kühlflüssigkeit gefüllt, deren Ab  fliessen in den     Hochdruckraum    15 durch die       Pumpwirkiing    eines auf der Welle ange  brachten Gewindes 16 erschwert wird.  



  Das durch Rohr 10 abfliessende Dich  tungsmedium strömt in das mit einem Sieb  17 und einer Kühlschlange 18 versehene Ge-           fäss    19. Von dort saugt es die Pumpe 20 an,  die vom Elektromotor 21 über das     Vorge-          lege    22 angetrieben wird, und presst es in  den Akkumulator 23 unter dessen Kolben  24. Der obere     Kolbenraum    25 steht durch die  Rohre 216 und 27 mit dem Ringraum 13 in  Verbindung, wodurch das Dichtungsmedium  unter dem Druck der Absperrflüssigkeit,  vermehrt um das Gewicht des Kolbens 24  und des mit ihm durch Stange 28 verbun  denen einstellbaren     Gewichts    29 steht.

   Hier  durch wird verhindert, dass beim Versagen  der     Presspumpe    20 sofort die     Dichtungs-    und  Schmierwirkung aufhört. Die Pumpe 20 ist  so bemessen, dass sie ein Mehrfaches der  durch die Spalten 6 und 11 abströmenden       Henge    fördert. Die überschüssige Menge  wird durch Ventil 30, das vom Kolben 24  mittelst der     Platte    31 gesteuert wird, in das  Gefäss 19 zurückgeleitet.  



  Dem Ringraum 13 wird im vorliegenden  Falle gekühltes Hochdruckmedium (Flüs  sigkeit     bezw.    Kondensat) als     Abschlussflüs-          sigkeit    selbsttätig zugeführt. Hierzu ist der  Ringraum mit dem Druckraum 15 durch  eine Leitung 32 verbunden, in die eine  Kühlvorrichtung     33:    eingeschaltet ist. Die  von der Absperrflüssigkeit aufgenommene  Wärme wird in einer     Thermosyphon-Kreis-          laufkühlung    abgeführt, die durch ein       .Schleuderrad    34 unterstützt wird.

   Zum Aus  scheiden des durch den Spalt 11 tretenden       Dichtungmediums    ist in den Kreislauf ein       Absetzgefäss    35 eingeschaltet, aus dem es  durch das Absperrorgan 36 zeitweise oder  dauernd abgeleitet wird, während die Ab  sperrflüssigkeit durch Rohr 27 über eine  Kühlvorrichtung 37 in den     Abschlussraum     13 zurückströmt.  



  Der Gehäuseteil 2 hat einen Kühlmantel  38, der beispielsweise mit den Kühlvorrich  tungen 37 und     .33    hintereinander von Kühl  wasser durchflossen wird.  



  Die Zwischendichtung der Räume 7 und       1'3    kann auch durch eine mit der Dichtungs  büchse 5 aus einem Stück hergestellte  feste Büchse oder auch durch besondere La-         byrinthe,        Kohleringe,        u'eichpa.ekungsringe     oder dergleichen     erfolgen.     



  Der Antrieb der Pumpe 20 kann auch  von der abzudichtenden Welle abgeleitet  werden, die selbstverständlich auch beson  dere Lager     unabhängig    von der Dichtungs  büchse 5     erhalten    kann.  



  Bei der in     Fig.        \?    gezeigten, für Schleu  derpumpen bestimmten Ausführungsform  strömt das dem Ringraum 7 durch Rohr 8  unter Überdruck zugeführte Dichtungsme  dium teils durch die Spalte 11 der     Zwi-          schendichtungsbtichsen    12 in den Ringraum  13 ab, teils durch den Spalt 6 der festen  Büchse 5, die als Lager dient, und die Spalte  39 der Büchsen 40 zum Regelspalt 41, der  statt radial auch konisch ausführbar ist. Die  beweglichen Büchsen 12 und 40 sind nach  der Achsrichtung der Welle einstellbar, und  ihre seitlichen Anlageflächen 42 sind in der  Mitte deren     achsia.ler    Länge angeordnet.

   Bei  Fortfall der Wellenlagerung innerhalb der  Stopfbüchsen kann Büchse 5 durch beweg  liche Büchsen 12 ersetzt werden. Das Dich  tungsmedium wird im Regelspalt 41, der  aus dem -Wellenbund 43 und dem Doppel  kolben 44 gebildet wird, gedrosselt, strömt  in den Raum 45 und über das Drossel- und  Sicherheitsorgan 46 und das Rohr 10 ab.  



  Das Organ 46 könnte auch in ein Dros  sel- und ein     :Sicherheitsorgan    unterteilt wer  den.  



  Der Druck im Raum 45     bezw.    die ab  fliessende Menge des Abdichtungsmediums,  die im     Orga.n46    mittelst     desVentils47    und der  Mutter 48 einstellbar ist, wird dadurch kon  stant gehalten, dass der     achsial    im Gehäuse  2 verschiebbare Doppelkolben 44 die Grösse  des Regelspaltes 41 entsprechend dem  Druck im Raum 45 einstellt. Eine unzuläs  sige Druckerhöhung in diesem Raum, bei  spielsweise infolge Verstopfung des Organs  46, wird :durch die Federbelastung des Ven  tils 47 vermieden. Die innere Führung des  besser nicht rotierenden Doppelkolbens ist  mit sehr geringem Spiel ausführbar und       zweckmäBigerweise    von einem Kühlmantel  49 umgeben.

   Die äussere Kolbenführung ist      mittelst Kolbenringen 50 abgedichtet. Die  geringen Verluste von Dichtungsmedium  infolge     Undichtigkeit    der beiden Kolben  führungen werden durch Rohr 51 abge  führt.  



       Die    Abdichtung des Doppelkolbens  könnte auch durch     Stopfbüchsen    bekann  ter Art gesehen. Statt des einen Regelspal  tes 41 können     vorteilhaft    auch mehrere mit  entsprechenden Kolben     Ilintereinanderge-          schaltet    werden.  



  Um die Wärmezufuhr zur Abdichtungs  stelle der geringen Spaltweiten wegen ge  nügend stark zu unterbinden, ist .die Welle  mit einer     Bohrung    52 und im Kühlraum 13  mit Rippen 54 versehen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zum Abdichten von Wellen gegen heisse, dampfförmige oder flüssige Hochdruckmedien, insbesondere gegen Was serdampf oder Wasser, dadurch gekennzeich net, dass die Wärmezufuhr nach der Ab dichtungsstelle der Welle durch einen Flüs- sigkeitsabschluss aus kalter Hochdruckflüs sigkeit unterbunden wird und die Abdich tung mittelst Spaltwirkung :

   durch ein unter Überdruck zugeführtes Medium hoher Zä higkeit erfolgt, von dem der Hauptteil durch den Abdichtungsspalt an der Welle nach dem Freien abströmt, während der möglichst kleine Restteil durch eine Zwi- schendiehtung in den Raum des Flüssig keitsabschlusses gelangt, aus dem er mit der Kühlflüssigkeit abgeführt wird. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Abschluss- flüssigkeit gekühltes Hochdruckmedium dem Flüssigkeitsabschlussraum durch eine Rohrverbindung (32) des Flüssig- keitsa,bschlussraumes (13) mit dem Druckraum (15) zugeführt wird, in welche eine Kühlvorrichtung (33) ein geschaltet ist. ?. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die von der Ab schlussflüssigkeit aufgenommene Wärme in einer besonderen Thermosyphon- Kreislaufkühlung abgeführt wird. 3.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass der Thermosyphon-Kreislauf der Abschlussflüssigkeit durch ein mit der Welle (4) umlaufendes Schleuder rad (3:4) unterstützt wird. 4. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Abdich tungsspalt (6) durch eine Büchse (5) gebildet wind, die gleichzeitig als Lager für die Welle (4) ausgeführt ist. 5. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Zwischen dichtung ebenfalls durch Spaltwirkung mittelst einer Büchse (12) erfolgt, die sich quer zur Achsrichtung der Welle (4) einstellen kann.

   6. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Dich tungsmedium aus einem Akkumulator (2'3) zufliesst, in dem es unter dem Druck des Hochdruckmediums vermehrt um eine einstellbare, mittelst eines Kol bens (24) wirkende Belastung gehalten wird. 7. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass eine Pumpe (2(0) für das Dichtungsmedium ein Mehrfaches der benötigten Menge liefert, wobei die Überschussmenge durch ein selbsttätig gesteuertes Überströmorgan <B>(</B>3,0) abläuft. B.

   Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Übertritt von Abschlussflüssigkeit in den Hoch druckraum (15) durch die Pumpwir- kung eines auf der Welle (4) angebrach ten Gewindes (16) erschwert wird. 9. Einrichtung nach Patentanspruch, da .durch gekennzeichnet, dass der Abdich tungsspalt (6) und die Zwischendichtung (11) oder nur eine der beiden Abdich- dungsstellen in mehrere hintereinander geschaltete Einzelspalte unterteilt ist. 10.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 9, dadurch gekennzeich net, dass mindestens einer der Spalte, welche die Abdichtung nach dem Freien bewirken,, als Regelspalt (41) radial oder konisch verläuft. 11. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 9 und 10, dadurch ge kennzeichnet, dass die Menge des durch den Regelspalt (41) strömenden Mediums mittelst eines Steuerorgans konstant er halten wird. 12. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 9 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, dass das Steuerorgan für den Regelspalt (41) als Doprpelkolben (44) ausgebildet ist.

   13. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 9 bis 1.2, dadurch ge kennzeichnet, dass mindestens eine der Abdichtungsflächen des Doppelkolbens (44) gegen das abzudichtende Gehäuse mit Kolbenringen (50) versehen ist. 14. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 9 bis 13, dadurch ge kennzeichnet, da,ss die innere Führung des Doppelkolbens (44) von einem Kühl mantel (49) umgeben ist. 15.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 9 und 1.0, dadurch ge kennzeichnet, dass die seitliche Anlage fläche (42) jeder Spaltbüchse (40) in der Mitte deren achsialer Länge ange ordnet ist. 16. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 9 bis 15, dadurch ge kennzeichnet, dass das Drosselorgan (46) für das Abdichtungsmedium gleichzeitig als. Sicherheitsventil (47,, 48) ausgebildet ist.