CH547455A

CH547455A - Wellendichtung.

Info

Publication number: CH547455A
Application number: CH569072A
Authority: CH
Original assignee: Ciba Geigy Ag
Priority date: 1972-04-18
Filing date: 1972-04-18
Publication date: 1974-03-29

Description

Die Erfindung betrifft eine Wellendichtung mit einem die
Welle oder eine auf derselben angeordnete Büchse dichtend umschliessenden Dichtungselement.

Bei Wellendichtungen dieser Art ist die Entstehung eines Abriebs am Dichtungselement unvermeidlich, und zwar auch dann, wenn für das Dichtungselement ein besonders abriebfe stes Material verwendet wird und das Gegenstück, nämlich die Welle oder eine darauf angeordnete Büchse eine noch so hohe Oberflächenfeinheit aufweist. Dieser Abrieb kann eine unerwünschte oder sogar untragbare Verunreinigung darstellen, namentlich dann, wenn die Welle in einen Arbeitsraum einragt, der besonders rein gehalten werden soll.

Unter diesem Aspekt konnte bisher das Abdichten von Wel len z. B. von Rührwerken für pharmazeutische Produkte, Lebensmittel oder dergleichen nicht befriedigend gelöst werden. Um dies bei einer Wellendichtung der eingangs genannten Art zu erreichen, schlägt die Erfindung vor, dass wenigstens an der einen Seite des Dichtungselements eine stationäre dem Dichtungselement zugekehrte ringförmige Auffangrinne vorgesehen und zwischen derselben und dem Dichtungselement ein mit der Welle rotierender Teil mit einer ringförmigen Schleuderfläche angeordnet ist.

Bei einer solchen Anordnung wird der (unvermeidliche) Abrieb des Dichtungselements an einem Vordringen entlang der Welle primär durch die Schleuderfläche verhindert, welche den mit ihr in Berührung kommenden Abrieb radial nach aussen und somit aus dem Bereich der Welle befördert, sodann aber durch die Auffangrinne, welche so ausgebildet sein kann, dass sie sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung wirksam ist. Diese Wirksamkeit der Rinne kann dadurch erhöht werden, wenn sie mit einem Belag aus einer klebrigen Substanz versehen wird, an welchem der Abrieb festgehalten wird. Die Auffangrinne kann mit einer Zuleitung und gegebenenfalls auch mit einem Auslass für ein Fluidum versehen sein. Bei diesem Fluidum kann es sich um eine Sperrflüssigkeit handeln, oder um ein Schutzgas, z. B. Stickstoff.

Mit dem Fluidum lässt sich darüber hinaus eine Kühlwirkung erzielen, bzw. eine Reinigung der Auffangrinne durch (periodisches) Spülen bewerkstelligen. Für grössere Beanspruchungen kann im Bereich der Dichtung zwecks zusätzlicher Kühlung eine Kühlspirale oder dergleichen eingebaut sein. Zweckmässigerweise schliesst sich dem rotierenden Teil ein ringförmiger, sich axial erstreckender Fortsatz an, welcher in die Auffangrinne eingreift, wobei bei entsprechender Ausbildung der Auffangrinne und des Fortsatzes diese Teile um die Welle herum eine Labyrinthdichtung mit zur Welle koaxialen Dichtungsspalten bilden können.

Beim Abdichten einer vertikalen Welle und Anordnung der Auffangrinne unterhalb des Dichtungselements lässt sich in dieser Weise bei gleichzeitiger Verwendung einer Sperrflüssigkeit zwischen dem Dichtungselement und dem unter ihm liegenden Behälter ein Flüssigkeitsverschluss erzielen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der beiliegenden Zeichnung im Axialschnitt dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es handelt sich dabei um die Abdichtung einer von oben in einen Arbeitsbehälter einragenden Welle.

Bei der dargestellten Ausführung trägt die Welle 1 eine mit ihr rotierende Büchse 2, welche mittels eines Wälzlagers 3 in einem zylindrischen Dichtungsgehäuse 4 gelagert ist.

Das zwecks seiner Befestigung an dem Behälter mit einem Flansch 5 versehene Gehäuse umschliesst die äussere zylindrische Wandung 6 einer Auffangrinne 7, deren innere zylindrische Wandung 8 die Welle 1 mit Spiel umgibt. Die äussere zylindrische Wandung 6 der Auffangrinne besitzt eine Verlängerung 6', welche sich bis zu dem äussern Ring des Wälzlagers 3 erstreckt und in welchem das Dichtungselement 9 gehaltert ist. Das Dichtungselement besteht im vorliegenden Fall aus zwei Simmerringen 10 und 11, welche mit nach entgegengesetzten Seiten gerichteten Dichtungslippen 12 bzw. 13 die Büchse 2 dichtend umschliessen. Diese trägt an ihrem einen Ende einen Teil 14 mit einer Schleuderfläche, welche sich zwischen dem Dichtungselement 9 und der Auffangrinne 7 befindet.

Vom äussern Umfang des Teiles 14 erstreckt sich in axialer Richtung ein zylindrischer Fortsatz 15, welcher in die Auffangrinne 7 zwischen der äussern bzw. innern Wandung 6 bzw. 8 eingreift. Dabei bilden die erwähnten Teile um die Welle 1 herum eine Labyrinthdichtung 16, deren Dichtungsspalten zur Welle koaxial sind.

Durch den Flansch 5 des Gehäuses bzw. durch die äussere Wandung 6 der Auffangrinne 7 erstreckt sich eine in die Auffangrinne mündende Zuleitung 17, durch welche ein Fluidum zugeleitet werden kann. Es kann sich dabei um eine Sperrflüssigkeit handeln, mit deren Hilfe bei der beschriebenen Anordnung ein Flüssigkeitsverschluss zustande kommt.

Mit Hilfe eines nicht dargestellten Auslasses kann das Fluidum durch die Auffangrinne zum Umlauf gebracht werden, wobei eine Kühl- und/oder Spülwirkung erzeugt wird.

Der an den Dichtlippen 12 und 13 der Simmerringe 10 und 11, d. h. am Dichtungselement 9 entstehende Abrieb wird von der Schleuderfläche am Teil 14 nach aussen geschleudert und von der Auffangrinne 7 aufgefangen. Der Abrieb kann also auf alle Fälle nicht in den unter der Wellendichtung angeordneten (nicht dargestellten) Behälter gelangen. Allenfalls kann die Auffangrinne mit einer klebrigen Substanz belegt sein, welche den Abrieb festhält. Zusätzliche Sicherheit bietet der bereits erwähnte Flüssigkeitsverschluss.

Die Auffangrinne 7 und die Schleuderfläche schützen indessen, insbesondere wenn sie Teile einer Labyrinthdichtung bilden, auch das Dichtungselement gegen äussere Einflüsse, indem sie verhindern, dass mechanisch und/oder chemisch an- griffige Substanzen bis zu dem Dichtungselement vordringen. Auch in diesem Zusammenhang erhöht sich die Wirkung durch die Verwendung eines klebrigen Belages der Auffangrinne bzw. der Wandungen der Labyrinthdichtung, oder durch das Vorsehen eines Flüssigkeitsverschlusses. Sinngemäss kann die Schleuderscheibe und die Auffangrinne an beiden Seiten des Dichtungselements vorgesehen sein, auf alle Fälle auch nur an jener Seite, an welcher für das Dichtungselement schädigende Einflüsse auftreten können.

Die Auffangrinne 7 und das Wälzlager 3 sind in dem Gehäuse 4 in axialer Richtung durch eine Schulter 18 des Gehäuses bzw. durch einen Seegerring 19 gehaltert. Bei dieser Anordnung bildet die beschriebene Wellendichtung eine Montageeinheit
Solche Wellendichtungen können an Normal-, Über- und Unterdruckbehältern verwendet werden. Die dargestellte Wellendichtung ist dank der Verwendung von zwei Simmerringen , deren Dichtlippen nach entgegengesetzten Seiten ge richtet sind, in allen Fällen geeignet. Selbstverständlich können jedoch auch andere Dichtungselemente, beispielsweise Stopfbüchsringe oder Gleitdichtungsringe, verwendet werden.

PATENTANSPRUCH

Wellendichtung mit einem die Welle oder eine auf derselben angeordnete Büchse dichtend umschliessenden Dichtungselement, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens an der einen Seite des Dichtungselementes eine stationäre dem Dichtungselement (9) zugekehrte ringförmige Auffangrinne (7) vorgesehen und zwischen derselben und dem Dichtungselement ein mit der Welle (1) rotierender Teil (14) mit einer ringförmigen Schleuderfläche angeordnet ist.

UNTERANSPRÜCHE
1. Wellendichtung nach Patentanspruch, dadurch gekenn

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.

Die Erfindung betrifft eine Wellendichtung mit einem die Welle oder eine auf derselben angeordnete Büchse dichtend umschliessenden Dichtungselement.

Bei Wellendichtungen dieser Art ist die Entstehung eines Abriebs am Dichtungselement unvermeidlich, und zwar auch dann, wenn für das Dichtungselement ein besonders abriebfe stes Material verwendet wird und das Gegenstück, nämlich die Welle oder eine darauf angeordnete Büchse eine noch so hohe Oberflächenfeinheit aufweist. Dieser Abrieb kann eine unerwünschte oder sogar untragbare Verunreinigung darstellen, namentlich dann, wenn die Welle in einen Arbeitsraum einragt, der besonders rein gehalten werden soll.

Unter diesem Aspekt konnte bisher das Abdichten von Wel len z. B. von Rührwerken für pharmazeutische Produkte, Lebensmittel oder dergleichen nicht befriedigend gelöst werden. Um dies bei einer Wellendichtung der eingangs genannten Art zu erreichen, schlägt die Erfindung vor, dass wenigstens an der einen Seite des Dichtungselements eine stationäre dem Dichtungselement zugekehrte ringförmige Auffangrinne vorgesehen und zwischen derselben und dem Dichtungselement ein mit der Welle rotierender Teil mit einer ringförmigen Schleuderfläche angeordnet ist.

Bei einer solchen Anordnung wird der (unvermeidliche) Abrieb des Dichtungselements an einem Vordringen entlang der Welle primär durch die Schleuderfläche verhindert, welche den mit ihr in Berührung kommenden Abrieb radial nach aussen und somit aus dem Bereich der Welle befördert, sodann aber durch die Auffangrinne, welche so ausgebildet sein kann, dass sie sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung wirksam ist. Diese Wirksamkeit der Rinne kann dadurch erhöht werden, wenn sie mit einem Belag aus einer klebrigen Substanz versehen wird, an welchem der Abrieb festgehalten wird. Die Auffangrinne kann mit einer Zuleitung und gegebenenfalls auch mit einem Auslass für ein Fluidum versehen sein. Bei diesem Fluidum kann es sich um eine Sperrflüssigkeit handeln, oder um ein Schutzgas, z. B. Stickstoff.

Mit dem Fluidum lässt sich darüber hinaus eine Kühlwirkung erzielen, bzw. eine Reinigung der Auffangrinne durch (periodisches) Spülen bewerkstelligen. Für grössere Beanspruchungen kann im Bereich der Dichtung zwecks zusätzlicher Kühlung eine Kühlspirale oder dergleichen eingebaut sein. Zweckmässigerweise schliesst sich dem rotierenden Teil ein ringförmiger, sich axial erstreckender Fortsatz an, welcher in die Auffangrinne eingreift, wobei bei entsprechender Ausbildung der Auffangrinne und des Fortsatzes diese Teile um die Welle herum eine Labyrinthdichtung mit zur Welle koaxialen Dichtungsspalten bilden können.

Beim Abdichten einer vertikalen Welle und Anordnung der Auffangrinne unterhalb des Dichtungselements lässt sich in dieser Weise bei gleichzeitiger Verwendung einer Sperrflüssigkeit zwischen dem Dichtungselement und dem unter ihm liegenden Behälter ein Flüssigkeitsverschluss erzielen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der beiliegenden Zeichnung im Axialschnitt dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es handelt sich dabei um die Abdichtung einer von oben in einen Arbeitsbehälter einragenden Welle.

Bei der dargestellten Ausführung trägt die Welle 1 eine mit ihr rotierende Büchse 2, welche mittels eines Wälzlagers 3 in einem zylindrischen Dichtungsgehäuse 4 gelagert ist.

Das zwecks seiner Befestigung an dem Behälter mit einem Flansch 5 versehene Gehäuse umschliesst die äussere zylindrische Wandung 6 einer Auffangrinne 7, deren innere zylindrische Wandung 8 die Welle 1 mit Spiel umgibt. Die äussere zylindrische Wandung 6 der Auffangrinne besitzt eine Verlängerung 6', welche sich bis zu dem äussern Ring des Wälzlagers 3 erstreckt und in welchem das Dichtungselement 9 gehaltert ist. Das Dichtungselement besteht im vorliegenden Fall aus zwei Simmerringen 10 und 11, welche mit nach entgegengesetzten Seiten gerichteten Dichtungslippen 12 bzw. 13 die Büchse 2 dichtend umschliessen. Diese trägt an ihrem einen Ende einen Teil 14 mit einer Schleuderfläche, welche sich zwischen dem Dichtungselement 9 und der Auffangrinne 7 befindet.

Vom äussern Umfang des Teiles 14 erstreckt sich in axialer Richtung ein zylindrischer Fortsatz 15, welcher in die Auffangrinne 7 zwischen der äussern bzw. innern Wandung 6 bzw. 8 eingreift. Dabei bilden die erwähnten Teile um die Welle 1 herum eine Labyrinthdichtung 16, deren Dichtungsspalten zur Welle koaxial sind.

Durch den Flansch 5 des Gehäuses bzw. durch die äussere Wandung 6 der Auffangrinne 7 erstreckt sich eine in die Auffangrinne mündende Zuleitung 17, durch welche ein Fluidum zugeleitet werden kann. Es kann sich dabei um eine Sperrflüssigkeit handeln, mit deren Hilfe bei der beschriebenen Anordnung ein Flüssigkeitsverschluss zustande kommt.

Mit Hilfe eines nicht dargestellten Auslasses kann das Fluidum durch die Auffangrinne zum Umlauf gebracht werden, wobei eine Kühl- und/oder Spülwirkung erzeugt wird.

Der an den Dichtlippen 12 und 13 der Simmerringe 10 und 11, d. h. am Dichtungselement 9 entstehende Abrieb wird von der Schleuderfläche am Teil 14 nach aussen geschleudert und von der Auffangrinne 7 aufgefangen. Der Abrieb kann also auf alle Fälle nicht in den unter der Wellendichtung angeordneten (nicht dargestellten) Behälter gelangen. Allenfalls kann die Auffangrinne mit einer klebrigen Substanz belegt sein, welche den Abrieb festhält. Zusätzliche Sicherheit bietet der bereits erwähnte Flüssigkeitsverschluss.

Die Auffangrinne 7 und die Schleuderfläche schützen indessen, insbesondere wenn sie Teile einer Labyrinthdichtung bilden, auch das Dichtungselement gegen äussere Einflüsse, indem sie verhindern, dass mechanisch und/oder chemisch an- griffige Substanzen bis zu dem Dichtungselement vordringen. Auch in diesem Zusammenhang erhöht sich die Wirkung durch die Verwendung eines klebrigen Belages der Auffangrinne bzw. der Wandungen der Labyrinthdichtung, oder durch das Vorsehen eines Flüssigkeitsverschlusses. Sinngemäss kann die Schleuderscheibe und die Auffangrinne an beiden Seiten des Dichtungselements vorgesehen sein, auf alle Fälle auch nur an jener Seite, an welcher für das Dichtungselement schädigende Einflüsse auftreten können.

Die Auffangrinne 7 und das Wälzlager 3 sind in dem Gehäuse 4 in axialer Richtung durch eine Schulter 18 des Gehäuses bzw. durch einen Seegerring 19 gehaltert. Bei dieser Anordnung bildet die beschriebene Wellendichtung eine Montageeinheit Solche Wellendichtungen können an Normal-, Über- und Unterdruckbehältern verwendet werden. Die dargestellte Wellendichtung ist dank der Verwendung von zwei Simmerringen , deren Dichtlippen nach entgegengesetzten Seiten ge richtet sind, in allen Fällen geeignet. Selbstverständlich können jedoch auch andere Dichtungselemente, beispielsweise Stopfbüchsringe oder Gleitdichtungsringe, verwendet werden.

PATENTANSPRUCH

Wellendichtung mit einem die Welle oder eine auf derselben angeordnete Büchse dichtend umschliessenden Dichtungselement, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens an der einen Seite des Dichtungselementes eine stationäre dem Dichtungselement (9) zugekehrte ringförmige Auffangrinne (7) vorgesehen und zwischen derselben und dem Dichtungselement ein mit der Welle (1) rotierender Teil (14) mit einer ringförmigen Schleuderfläche angeordnet ist.

UNTERANSPRÜCHE 1. Wellendichtung nach Patentanspruch, dadurch gekenn

zeichnet, dass die Auffangrinne (7) einen Belag aus einer kleb rigen Substanz aufweist.

2. Wellendichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine in die Auffangrinne (7) mündende Zuleitung (17) für ein Fluidum vorgesehen ist.

3. Wellendichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangrinne (7) einen Auslass für das Fluidum aufweist.

4. Wellendichtung nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich dem rotierenden Teil (14) ein ringförmiger, sich axial erstrekkender Fortsatz (15) anschliesst, welcher in die Auffangrinne (7) eingreift 5. Wellendichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Begrenzungen der Auffangrinne (7) sowie der Fortsatz (15) als zylindrische Wandungen (6, 8) sind, welche um die Welle (1) herum eine Labyrinthdichtung (16) mit zur Welle koaxialen Dichtungsspalten bilden.

6. Wellendichtung nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Begrenzungswandung (6) der Auffangrinne eine Verlängerung (6') aufweist, in welcher das Dichtungselement (9) gehaltert ist.

7. Wellendichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Begrenzungswandung (6) der Auffangrinne in einem Gehäuse (4) gehaltert und die Welle (1) mittels eines Wälzlagers (3) in diesem Gehäuse drehbar gelagert ist.

8. Wellendichtung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der rotierende Teil (14) an einer im Gehäuse (4) mittels des Wälzlagers (3) gelagerten Büchse (2) angebracht ist.

9. Wellendichtung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (3) in unmittelbarer Nähe des Dichtungselements (9) angeordnet ist.