DE3627052C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleitringdichtung (im folgenden stets Gasdichtungsanordnung genannt) für eine Welle, mit einem Dichtungsgehäuse, einem im Dichtungsgehäuse angeordneten ersten Dichtungsring und einem auf der Welle angeordneten wellenfesten Dichtungsring, wobei die beiden Dichtungsringe mit ihren Dichtungs­ stirnflächen gegeneinander mit Dichtungsspalt arbeiten, wobei der erste Dichtungsring mit einer federbeeinflußten Andrückkraft in Richtung auf den wellenfesten Dichtungsring gedrückt ist, und wobei im Dichtungsgehäuse Magnete angeordnet sind und einer dieser Magnete als Elektromagnet ausgeführt ist, dessen Feldstärke zur Einstellung der Andrückkraft und damit des Dichtungsspaltes mit Hilfe eines in zumindest einer der Dichtungsstirnflächen angeord­ neten Fühlers, z. B. eines Abstandsfühlers oder eines Temperaturfühlers, steuerbar oder regelbar ist.

Bei solchen Gasdichtungsanordnungen ist der wellenfeste Dichtungsring unmittelbar oder mittelbar auf der Welle angeordnet; im allgemeinen ist eine Wellenhülse zwischengeschaltet. Der Dichtungsring rotiert mit der Welle. Es versteht sich, daß sich bei rotierender Welle zwischen den Dichtungsstirnflächen im Dichtungsspalt eine Gasschicht ausbildet, die die Andrückkraft aufnimmt. Entsprechende Einrichtungen für die Gaseinführung in den Dichtungsspalt weist z. B. der wellenfeste Dichtungsring auf. Insoweit bildet sich unter dem Einfluß der Andrückkraft in der Gasschicht ein fluiddynamisches Gleichgewicht aus, zu dem eine bestimmte Dichtungsspaltweite gehört. Es versteht sich fernerhin, daß der erste Dichtungsring in dem Dichtungsgehäuse gehalten und geführt ist.

Bei einer bekannten Gasdichtungsanordnung der obengenannten Art (DE-PS 32 21 380) ist der erste Dichtungsring von einem die Welle konzentrisch umgebenden federelastischen Faltenbalg beaufschlagt und mit einer Schulter versehen, die mit Abstand zwischen zwei Elektromagneten angeordnet ist und in ihren beiden Axialflächen den Elektromagneten gegenüberliegend magnetisierbare Blechpakete aufweist. Die für die Funktion des Gasdichtungsanordnung erforderliche genaue Einstellbarkeit des Dichtungsspaltes ist hierbei offensichtlich nicht gegeben, weil die Magnetisierung der Blechpakete Änderungen unterworfen ist und die Abhängigkeit der Feldstärke der Elektromagneten von der Stellung der Schulter sowie damit der Größe des Dichtungsspaltes von einem linearen Verlauf sehr stark abweicht.

Bei einer anderen Gasdichtungsanordnung ohne Elektromagnet ist es zwar auch schon bekannt (DE-OS 23 15 190), den ersten Dichtungs­ ring mit Hilfe von über dessen Umfang verteilten Federn axial gegen den wellenfesten Dichtungsring zu beaufschlagen und auf beiden Dichtungsringen im selben Radialabstand zur Welle konzentrische, sich gegenseitig abstoßende ringförmige Permanentmagnete zu befesti­ gen, um ein gegenseitiges Berühren der beiden Dichtungsringe bei verschwindendem Dichtungsspalt zu verhindern. Maßnahmen zur Steuerung oder Regelung des Dichtungsspaltes sind nicht vorgesehen. Das dürfte auch der Grund dafür sein, daß diese Gasdichtungsanord­ nung die Probleme um die Gasdichtungsanordnungen der eingangs genannten Art einer Lösung bisher nicht nähergebracht hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Gasdichtungsan­ ordnung der eingangs genannten Art eine Einstellung des Dichtungsspaltes zu ermöglichen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß der ringförmige Elektromagnet radial zwischen zwei, die Welle umgebenden Permanentmagneten angeordnet und am ersten Dichtungsring sowie an über dessen Umfang verteilten Federn abgestützt ist.

Die Erfindung nutzt hierbei die Erkenntnis, daß die Feldlinien der beiden Permanentmagnete und des dazwischen angeordneten Elektromagneten in ihrem Überdeckungsbereich, also im Ringzwischenraum, praktisch parallel zueinander sowie zur Andrückrich­ tung verlaufen und aus diesem Grunde linearisierte Verhältnisse schaffen, die insbesondere eine genaue und feinfühlige Steuerung bzw. Regelung des Dichtungsspaltes erlauben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Radialschnitt durch eine Gasdichtungsanordnung,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem anderen Radialschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 mit Kabelanschluß für den Elektromagneten.

Die in den Figuren dargestellte Dichtungsanordnung ist für eine Welle 1 bestimmt. Die Fig. 1 zeigt die Dichtungsanordnung im montierten Zustand. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören ein Dichtungs­ gehäuse 2, ein in dem Dichtungsgehäuse 2 angeordneter erster Dichtungsring 3 und ein auf der Welle 1 angeordneter, wellenfester Dichtungsring 4. Der wellenfeste Dichtungsring 4 ist unter Zwischen­ schaltung einer Wellenhülse 5 auf die Welle 1 aufgesetzt. Er rotiert mit der Welle 1. Die beiden Dichtungsringe 3, 4 arbeiten mit ihren Dichtungsstirnflächen 6, 7 unter Zwischenschaltung eines Dichtungs­ spaltes 8 gegeneinander. Der erste Dichtungsring 3 ist mit einer Andrückkraft, die durch über den Umfang verteilte Federn 9 beeinflußt ist, in Richtung auf den wellenfesten Dichtungsring 4 gedrückt. Bei rotierender Welle 1 stellt sich das eingangs beschriebene Gleichgewicht ein.

In dem Dichtungsgehäuse 2 sind, die Welle 1 ringförmig umgebend sowie mit radialem Ringzwischenraum 10 Permanentmagnete 11, 12 angeordnet. Diese bauen im Ringzwischenraum 10 ein Magnetfeld auf. In dem Ringzwischenraum 10 ist ein ringförmiger Elektromagnet 13 angeordnet, der an dem ersten Dichtungsring 3 und an den Federn 9 abgestützt ist. Die Feldstärke des Elektromagneten 13 ist zur Einstellung der Andrückkraft und damit des Dichtungsspaltes 8 steuerbar oder regelbar. Aus dem Dichtungsgehäuse 2 sind dazu die in Fig. 2 dargestellten Kabel 14 herausgeführt. In zumindest einer der Dichtungsstirnflächen 6, 7 befindet sich ein Fühler 15, der ein Abstandsfühler oder ein Temperaturfühler sein kann, und über diesen Fühler 15 ist der Elektromagnet 13 gesteuert.

In dem Dichtungsspalt 8 bildet sich eine Gasschicht aus. Entsprechen­ de Einrichtungen 16 für die Gaseinführung in den Dichtungsspalt 8 weist der wellenfeste Dichtungsring 4 auf. Es mag sich dabei um Pumpnuten oder Pumpkanäle handeln, wie sie bei Gasdichtungen üblich sind.

Claims (1)

1. Gleitringdichtung für eine Welle, mit einem Dichtungsgehäuse, einem im Dichtungsgehäuse angeordneten ersten Dichtungsring und einem auf der Welle angeordneten wellenfesten Dichtungsring, wobei die beiden Dichtungsringe mit ihren Dichtungsstirnflächen gegeneinander mit Dichtungsspalt arbeiten, wobei der erste Dichtungs­ ring mit einer federbeeinflußten Andrückkraft in Richtung auf den wellenfesten Dichtungsring gedrückt ist, und wobei im Dichtungs­ gehäuse Magnete angeordnet sind und einer dieser Magnete als Elektromagnet ausgeführt ist, dessen Feldstärke zur Einstellung der Andrückkraft und damit des Dichtungsspaltes mit Hilfe eines in zumindest einer der Dichtungsstirnflächen angeordneten Fühlers, z. B. eines Abstandfühlers oder eines Temperaturfühlers, steuerbar oder regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Elektromagnet (13) radial zwischen zwei ringförmigen, die Welle (1) umge­ benden Permanentmagneten (11, 12) angeordnet und am ersten Dichtungsring (3) sowie an über dessen Umfang verteilten Federn (9) abgestützt ist.