DE1093626B

DE1093626B - Einrichtung zur Abdichtung einer rotierenden Welle gegenueber einem Fluessigkeitsbehaelter

Info

Publication number: DE1093626B
Application number: DER24167A
Authority: DE
Inventors: Othmar Ruthner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-10-23
Filing date: 1958-10-09
Publication date: 1960-11-24

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Abdichtung einer rotierenden Welle gegenüber einem insbesondere Säuren enthaltenden Flüssigkeitsbehälter, der sich in dieser Verwendung für Blechbänder-Verzinnungsanlagen besonders eignet. Bei diesen ist es mit der erfindungsgemäßen Einrichtung möglich, die die Umlenkwalze tragende Welle ohne Bewegung des Behälters in eine für den einwandfreien Banddurchlauf richtige Lage zu bringen.

Bei den bekannten Einrichtungen zur Verzinnung von Blechbändern werden diese mehrmals durch mit Elektrolyt gefüllte Bottiche geführt, wobei das Band abwechselnd über außerhalb der Bottiche liegende Strom- und im Elektrolyt liegende Umlenkwalzen geführt ist. Hierbei besteht bei den bekannten Einrichtungen die Schwierigkeit in der Lagerung der Umlenkrollen. Da die Lager dem Einfluß des Elektrolyt ausgesetzt waren, mußten sie aus besonderen, korrosionsbeständigen Materialien hergestellt werden, was mit hohen Kosten verbunden war.

Weiter ist bei Gleit- oder Wälzlagerungen mit selbsttätiger Einstellung der Lagerfläche zur Lauffläche der Welle bekanntgeworden, die Lagerbuchse in eine membranartige Gehäusewand einzusetzen, welche Betriebsdurchbiegungen der Welle nachgibt. Bei dieser vorgeschlagenen Konstruktion war eine Abdichtung des Gehäuseinneren gegenüber den Lagerstellen nicht erforderlich, so daß keine \^rorkehrungen in dieser Richtung getroffen sind.

Bei Wellendichtungen, die insbesondere zur Abdichtung von Wälzlagern dienen, werden Labyrinthdichtungen mit Schlauchringdichtungen kombiniert, die in die Kammern der Labyrinthdichtungen eingelegt werden.

Es ist auch bekannt, bei Stopfbüchsen für Kolbenpumpen um die Kolbenstange einen schlauchförmigen Körper aus Gummi und zwischen diesem und der Kolbenstange einen Gummistreifen anzuordnen und durch Einleiten eines Druckmittels in den Schlauch die Abdichtung zu erzielen. Ähnliche Schlauchdichtungen sind auch bei Drosselklappen zum tropfdichten Abschließen der geschlossenen Klappe an Leitungen bekannt.

Bei Lagerungen, bei welchen die Lagerstellen gegenüber dem Gehäuseinneren dicht abgeschlossen sein sollen, ist es bekannt, Gleitringe aus Kohle zu verwenden, welche gegebenenfalls in Kombination mit auf der Welle aufsitzenden Ringen aus elastischem Material einen dichten Abschluß bilden.

Bei solchen Gleitringdichtungen ist es bekannt, den einen Gleitring an der Welle und den anderen am Gehäuse zu befestigen. Darüber hinaus ist auch schon vorgeschlagen worden, bei Gleitringdichtungen den am Gehäuse befestigten Gleitring gegenüber dem an Einrichtung zur Abdichtung

einer rotierenden Welle
gegenüber einem Flüssigkeitsbehälter

Anmelder:
Othmar Ruthner, Wien

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Rathmann, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Neue Mainzer Str. 40-42

Beanspruchte Priorität:
Österreich vom 23. Oktober 1957

Othmar Ruthner, Wien,
ist als Erfinder genannt worden

der Welle festsitzenden Gleitring elastisch aufzuhängen.

Schließlich ist auch eine Stopfbüchse mit Sperrflüssigkeit bekanntgeworden, welche zwischen einem elastischen und dem auf der Welle aufliegenden Dichtungsring eingeführt wird.

Allen angeführten dichten Wellenabschlüssen ist der Nachteil gemeinsam, daß sie einer Schrägstellung der Welle nicht Folge leisten können und daher bei robustem Betrieb einer starken Abnutzung unterworfen sind.

Um die beschriebenen Nachteile zu beseitigen und die eingangs gestellte Aufgabe zu erfüllen, wird eine Einrichtung zur Abdichtung einer rotierenden Welle gegenüber einem Flüssigkeitsbehälter, dessen Wand als Membran ausgebildet ist, vorgeschlagen, bei welcher erfindungsgemäß die Membran mit einem außerhalb des Behälters liegenden, zur Lagerung der Welle dienenden Gehäuse verbunden ist, dessen Raum von dem des Flüssigkeitsbehälters durch einen Satz zusammenwirkender, senkrecht zur Wellenachse stehender Gleitringe abgedichtet ist, wobei in an sich bekannter Weise der dem Behälterraum zugewendete innere Gleitring auf der Welle und der der Lagerung zugewendete äußere Gleitring im Gehäuse befestigt ist.

Weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand

der Zeichnung erläutert, in welcher ein Ausführungs-

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beispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung im lotrechten axialen Längsschnitt dargestellt ist.

Der Einfachheit halber ist nur ein Teil der Bottichwand 1 dargestellt, in der eine Durchbrechung 2 für den Durchtritt der rotierenden Welle 3 vorgesehen ist, welche die nur abgebrochen dargestellte Umlenkwalze 4 trägt. Am Rand der Durchbrechung 2 ist eine aus Gummi bestehende Membran 5 befestigt, welche das Gehäuse 6 zur Lagerung des Wellenendes trägt. Durch den Einbau der Membran 5 ist die Walze 4 nach allen Richtungen beweglich, ohne daß der Bottich dabei seine Lage verändern muß. Die Verstellung erfolgt mittels eines Keileinsatzes 7, welcher das Gehäuse 6 mit der dasselbe tragenden Konktruktion 8 verbindet.

Die rotierende Welle ist in dem vom Gehäuse 6 getragenen Lager 9 gelagert, welches gegenüber dem Raum im Flüssigkeitsbottich mittels dreier, die rotierende Welle abdichtender Gleitringe 10, 11, 12 abgeschlossen ist. Da die Bottiche vorwiegend mit korrodierender Flüssigkeit gefüllt sind, werden die Gleitringe, welche gleichzeitig auch die Funktion von Dichtringen und Stützringen übernehmen, aus Kohle hergestellt. Dieser Werkstoff wurde aus dem Grunde gewählt, da beim Betrieb außer den Korrosionseinflüssen auch hohe Temperaturen, beispielsweise von 90° C, auftreten, für welche nur Kohle günstige Betriebsbedingungen gewährleistet. Von den Gleitringen 10, 11, 12 ist der mit 11 bezeichnete im Gehäuse 6 festgespannt und trägt den Gleitring 12, welcher axial verschieblich ist und hierzu Zentrierstifte 13 trägt, die in korrespondierenden Bohrungen 14 des Ringes

11 gelagert sind. Der Gleitring 10 sitzt dicht auf der Hülse 15, welche die Welle 3 umgibt und aus korrosionsfestem Werkstoff besteht, und ist durch die die Welle 3 tragenden Kugellager und Spannhülsen in seiner Axiallage festgeklemmt. Er macht die Drehung der Walze 1 mit und besitzt an seiner dem Gleitring

12 zugewendeten Stirnseite eine Labyrinthdichtung 16. Der Gleitring 12 dient zum Ausgleich der Abnutzungen und Einbautoleranzen. Um nun ein entsprechendes Anpressen des Gleitringes 11 an die Gleitfläche des Ringes 10 zu bewirken, ist zwischen den Ringen 11, 12 ein aus Gummi bestehender Schlauchreifen 17 vorgesehen, welcher über den Schlauch 18, der vorzugsweise gleichfalls aus Gummi bestehen kann, an ein Preßluftnetz angeschlossen ist. Durch ein nicht dargestelltes Reduzierventil kann nun der Druck im Schlauchreifen 17 so eingestellt werden, daß der Gegendruck aus dem Behälter auf so den Ring 12 aufgehoben wird und die durch die Gleitfläche des Ringes 11 an den Gleitflächen des Ringes 10 entstehenden Reibkräfte sehr klein werden. Der geringe Anpreßdruck genügt, um eine einwandfreie Abdichtung zu sichern, welche ein Ausfließen der Flüssigkeit aus dem Behälter verhindert. Die kleinen Anpreßkräfte ergeben des weiteren einen fast vollkommen ungebremsten Lauf der Walze 4 bei einwandfreier Abdichtung. Der Schlauchreifen 17 ermöglicht die Erzielung günstiger Kräfteverhältnisse und dichtet den Spalt zwischen den Ringen 11, 12 vollkommen ab. Die während des Betriebes eventuell austretende Flüssigkeit wird im Raum 19 aufgefangen und kann durch eine entsprechende Rohrleitung 20 in den Haupttank zurückgeleitet werden, so daß Verluste hochwertiger Elektrolyten, wie z. B. Zinnelektrolyten, vermieden werden. Zur Kontrolle, ob ein Gleitring noch einwandfrei dichtet, wird ein durchsichtiger Schlauch 20, beispielsweise ein Kunststoffschlauch, mittels eines Flansches 21 an das Auffanggehäuse22 angeschlossen, so daß der Bedienungsmann sofort erkennen kann, ob Flüssigkeit durch eine der Dichtungen austritt.

Das Gehäuse 6 sowie das Auffanggehäuse 22 bestehen aus Gußeisen und sind gegen Korrosion an ihrer Innenseite mit einer Gummischicht versehen. Die Walze 4 ist aus Stahl gefertigt und ebenfalls mit einer Schutzschicht beispielsweise aus Gummi gegen Korrosion versehen.

Die Kohleringe sind gegen Masse isoliert, damit kein Stromschluß erfolgen kann.

Die erfindungsgemäße Einrichtung erlaubt eine leichte Konstruktion des Bottiches, so daß dieser mühelos verstellt werden kann. Außerdem können die Lager zur Aufnahme der Welle 3 aus Spezialmaterial für hohe Belastungen angefertigt sein, ohne hierbei auf die Korrosionsbeständigkeit Bedacht nehmen zu müssen.

Die Konstruktion 8, welche das Wellenlager trägt, ist vom Bottich 1 unabhängig. Sie kann natürlich aber auch mit ihm in Verbindung stehen. Schließlich sei noch bemerkt, daß an Stelle von Gummi für die Membran 5 auch andere Materialien, wie Kunststoffe, Verwendung finden können.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Abdichtung einer rotierenden Welle gegenüber einem Flüssigkeitsbehälter, dessen Wand als Membran ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (5) mit einem außerhalb des Behälters liegenden, zur Lagerung der Welle dienenden Gehäuse (6) verbunden ist, dessen Raum von dem des Flüssigkeitsbehälters durch einen Satz zusammenwirkender, senkrecht zur Wellenachse stehender Gleitringe abgedichtet ist, wobei in an sich bekannter Weise der dem Behälterraum zugewendete innere Gleitring (10) auf der Welle (3) und der der Lagerung zugewendete äußere Gleitring (11) im Gehäuse (6) befestigt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß drei Gleitringe (10, 11, 12) vorgesehen sind, von denen einer (10) dicht mit der Welle (3) verbunden ist und die beiden anderen (11,12) vom Gehäuse (6) getragen sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer der feststehenden Gleitringe (11, 12) im Gehäuse (6) festgespannt ist und der andere gegenüber dem ersteren axial verschiebbar ist, wobei zwischen diesen beiden Gleitringen (11,12) ein in seiner Dicke veränderlicher Ring (17) vorgesehen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (6) mit einem dasselbe tragenden starren Gerüst (8) höhenverstellbar verbunden ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einem der beiden feststehenden Gleitringe (11,12) Zentrierstifte vorgesehen sind, welche in korrespondierende Bohrungen des zweiten Gleitringes ragen.

6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden feststehenden Gleitringen (11, 12) in an sich bekannter Weise ein Schlauchreifen (17) vorgesehen ist, welcher an eine Einrichtung zur Zuführung des Druckmittels angeschlossen ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zufuhrleitung zum Schlauchreifen (17) ein Reduzierventil vorgesehen ist.

8. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die die Welle (3) gegenüber dem Gehäuse (6) dichtenden Teile ein Auffangraum (19) anschließt, in welchem die allfällig durchgedrungene Flüssigkeit gesammelt wird.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangraum (19) mit einer

zum Haupttank zurückführenden Leitung (20) versehen ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Auffangraum (19) ein durchsichtiger Schlauch (20) angeschlossen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 636 965, 842 309, 340;

schweizerische Patentschrift Nr. 163 082; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 718 810.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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