DE1209824B

DE1209824B - Immersion cup seal

Info

Publication number: DE1209824B
Application number: DEF39339A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Kurt Jenkner
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1963-03-27
Filing date: 1963-03-27
Publication date: 1966-01-27

Description

Tauchtassendichtung Die Erfindung geht von einer Tauchtassendichtung aus zum Abdichten einer durch die Öffnung eines geschlossenen Behälters geführten rotierenden Welle mit einer Glocke, die am unteren Ende einen Gleitring trägt, der mittels Federn gegen einen am Behälter befestigten zweiten Gleitring gedrückt wird, wobei zwischen der Innenfläche des Glockenmantels und einer zwischen Glocke und Welle befindlichen Büchse ein Ringspalt gebildet ist, der mit einem Zuführungsrohr für die Schmier- und Sperrflüssigkeit und über einen zwischen der Innenfläche der Büchse und der Welle gebildeten Spalt mit dem Behälterinnern in Verbindung steht.Dip cup seal The invention is based on a dip cup seal from for sealing a guided through the opening of a closed container rotating shaft with a bell that carries a sliding ring at the lower end, the is pressed by means of springs against a second sliding ring attached to the container, wherein between the inner surface of the bell jacket and one between bell and Shaft located bushing an annular gap is formed with a feed pipe for the lubricating and barrier fluid and via one between the inner surface of the Bush and the shaft formed gap is in communication with the interior of the container.

Die bekannten Tauchtassendichtungen dieser Art haben den Nachteil,' daß die im Ringspalt stehende geringe Schmiermittehnenge durch den dauernden Abrieb sehr schnell verunreinigt wird; sie muß also häufig durch das Zuführungsrohr abgelassen und ersetzt werden.The known immersion cup seals of this type have the disadvantage ' that the small amount of lubricant in the annular gap due to the constant abrasion becomes contaminated very quickly; so it must often be drained through the supply pipe and be replaced.

Bei manchen chemischen Prozessen, die im Behälter stattfinden, wird die im Ringspalt stehende geringe Schmier- bzw. Sperrflüssigkeit durch Kondensation, Sublimation, Polymerisation usw. der aus dem Behälter durch den Spalt zwischen Büchse und Welle eintretenden Brüden verunreinigt, so daß sie in kurzer Zeit unbrauchbar ist.Some chemical processes that take place in the container will the small amount of lubricant or barrier fluid in the annular gap due to condensation, Sublimation, polymerization, etc. from the container through the gap between the can and wave entering vapors contaminated, making them unusable in a short time is.

Da Gleitringeinheiten immer eine gewisse Leckage aufweisen, ist auch stets die Gefahr vorhanden, daß die im Ringspalt stehende geringe Schmier- und Sperrmittelmenge vorzeitig ausläuft. Dadurch können Brüden des Behälterinhaltes an die Gleitringe treten und diese angreifen. Außerdem können die Gleitringe, da sie nun nicht mehr geschmiert werden, mechanisch beschädigt werden.Since slip ring units always have a certain amount of leakage, there is also there is always the risk that the small amount of lubricant and blocking agent in the annular gap expires prematurely. This means that vapors from the contents of the container can reach the sliding rings kick and attack them. In addition, the slip rings, since they are no longer be lubricated, be mechanically damaged.

Das Wechseln der Flüssigkeit zwischen Glocke und Büchse ist ein Vorgang, der bei vielen chemischen Prozessen mit Schwierigkeiten verbunden ist und daher in kurzen Zeitabständen sehr unerwünscht und zeitaufwendig ist. So gibt es Rührbehälter, bei denen der Flüssigkeitswechsel unter Druck oder Vakuum, bei hohen Temperaturen unter vollkommenem Luftabschluß usw. durchgeführt werden muß, also nur von Fachpersonal ausgeführt werden kann.Changing the liquid between the bell and the can is a process which is associated with difficulties in many chemical processes and therefore is very undesirable and time consuming in short time intervals. So there are stirred tanks, in which the fluid change under pressure or vacuum, at high temperatures must be carried out under complete exclusion of air, etc., so only by qualified personnel can be executed.

Der Umlauf der Schmier- und Sperrflüssigkeit, welche sich auf der Behälterinnenseite zwischen Glocke und Büchse befindet und in einem außenliegenden Vorratsgefäß, würde bei stark schwankendem Behälterdruck, z. B. zwischen Vakuum und vielen atü, die kaum auszuschließende Gefahr beinhalten, daß Flüssigkeit über den Rand der Büchse in den Behälter laufen würde.The circulation of the lubricating and barrier fluid, which is on the The inside of the container is located between the bell and the sleeve and in an outside one Storage vessel, would with strongly fluctuating container pressure, z. B. between vacuum and many atmospheres that involve the risk of liquid overflowing, which can hardly be excluded the edge of the liner would run into the container.

Es wurde nun gefunden, daß diese Nachteile behoben sind, wenn die Glocke erfindungsgemäß außen mit einem Vorratsbehälter versehen ist, der mit dem zwischen der Innenfläche des Glockenmantels und der Außenfläche der Büchse gebildeten Ringspalt durch Löcher in der Glockenwand in Verbindung steht. Durch diese Löcher kann die Flüssigkeit unten in den Vorratsbehälter zulaufen und hat oben gute Verbindung zum Brüdenraum des Behälters. Die für die Laufeigenschaften der Gletiringe wichtige Steifheit der Glocke wird nicht nennenswert geschwächt. Der Inhalt des Vorratsbehälters kann so ausgelegt werden, daß er für eine lange Betriebszeit ausreicht, ohne daß durch Leckage oder Verunreinigung durch die Brüden eine vorzeitige Schädigung der Gleitringdichtung eintritt.It has now been found that these disadvantages are eliminated when the Bell is provided according to the invention outside with a storage container with the formed between the inner surface of the bell shell and the outer surface of the liner Annular gap communicates through holes in the bell wall. Through these holes the liquid can run into the reservoir at the bottom and has a good connection at the top to the vapor space of the container. The one that is important for the running properties of the glacier rings Bell's stiffness is not significantly weakened. The contents of the storage container can be designed so that it will last for a long time without due to leakage or contamination by the vapors, premature damage to the Mechanical seal enters.

Durch den Vorratsbehälter kann der Aufnahmeraum für die Schmier- und Sperrflüssigkeit vergrößert werden, ohne die Gleitringe im Durchmesser zu vergrößern. Diese Vergrößerung ist unerwünscht, da die Gleitringe empfindliche und teure Bauelemente sind, und außerdem kann dies erreicht werden, ohne den Abstand zwischen den Gleitringen und dem Führungslager zu vergrößern, was bei einer Vergrößerung des Aufnahmeraumes durch Verlängerung des Spaltes in axialer Richtung notwendig wäre. Gerade aber die gute Führung und Laufruhe der Gleitringe ist ein wesentlicher Faktor für deren Lebensdauer.Through the reservoir, the receiving space for the lubrication and Barrier fluid can be enlarged without increasing the diameter of the sliding rings. This enlargement is undesirable because the slip rings are sensitive and expensive components are, and moreover, this can be achieved without the spacing between the slip rings and to enlarge the guide bearing, which occurs with an enlargement of the receiving space would be necessary by lengthening the gap in the axial direction. But just that Good guidance and smoothness of the sliding rings is an essential factor for their service life.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch im Längsschnitt dargestellt.The drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention shown schematically in longitudinal section.

An einer durch die Öffnung des Behälters 1 gehenden senkrechten Welle 2 ist außen eine Glocke 3 gas-und flüssigkeitsdicht befestigt, die an ihrem unteren @Zand 4 einen Gleitring 5 trägt, der mittels der Federn 6 gegen einen im Behälterflansch 7 befestigten Ring 8 gedrückt wird. Oberhalb des Gleitringes 5 ist außen am Glockenmantel ein rotationssymmetrisches Vorratsgefäß 9 angeschweißt. Die an der Welle 2 befestigte Glocke 3 ist an ihrem oberen Ende-in einem Kugellager 10 gelagert und taucht mit dem Vorratsgefäß 9 in eine Tasse ein, die vom Gehäusemantel 11 und einer am Behälterflansch 7 einseitig befestigten Büchse 12 gebildet ist, welche sowohl mit der Welle 2 als auch mit dem Mantel der Glocke 3 Ringspalten 13,14 bildet. Im Bereich des Vorratsgefäßes 9 ist der Glockenmantel mit Bohrungen 15 versehen. Die Leitung 16 für die Schmierflüssigkeit steht mit dem Ringspalt 14 in Verbindung, so daß die Flüssigkeit durch den Spalt 14 hochsteigen und durch die Bohrungen 15 des Glockenmantels in das mit der Glocke rotierende Vorratsgefäß 9 gelangen kann. An die Zuführungsleitung 16 für die Schmierflüssigkeit ist ein Flüssigkeitsstandrohr 17 angeschlossen, das über die Leitung 18 mit dem Innenraum des Behälters 1 in Verbindung steht. Die Schmierflüssigkeit kann durch die Leitung 19 aus dem Vorratsgefäß 9 abgelassen werden. Der Tassenraum 20 ist mit einer Kühl- oder einer Schmierflüssigkeit gefüllt. Bei Vakuum im Behälter übernimmt die im Tassenraum 20 enthaltene Flüssigkeit die Schmierwirkung, wobei sie im Umlauf über die Bohrungen 21 geführt wird und die Gleitringe 5 und 8 kühlt.On the outside of a vertical shaft 2 passing through the opening of the container 1, a bell 3 is attached gas- and liquid-tight, which at its lower edge 4 carries a sliding ring 5 which is pressed by means of the springs 6 against a ring 8 attached in the container flange 7 . Above the sliding ring 5, a rotationally symmetrical storage vessel 9 is welded on the outside of the bell casing. The bell 3 attached to the shaft 2 is mounted at its upper end in a ball bearing 10 and dips with the storage vessel 9 into a cup which is formed by the housing jacket 11 and a sleeve 12 attached to one side on the container flange 7, which both with the Shaft 2 as well as with the jacket of the bell 3 annular gaps 13,14. In the area of the storage vessel 9, the bell casing is provided with bores 15. The line 16 for the lubricating liquid is connected to the annular gap 14 so that the liquid can rise through the gap 14 and pass through the bores 15 of the bell jacket into the storage vessel 9 rotating with the bell. A liquid standpipe 17 is connected to the supply line 16 for the lubricating liquid and is connected to the interior of the container 1 via the line 18. The lubricating fluid can be drained from the storage vessel 9 through the line 19. The cup space 20 is filled with a cooling or a lubricating liquid. In the event of a vacuum in the container, the liquid contained in the cup space 20 takes over the lubricating effect, whereby it is circulated over the bores 21 and the sliding rings 5 and 8 cools.

Bei Behälterinnendruck steht die in dem Vorratsgefäß 9 und in dem Spalt 14 enthaltene Flüssigkeit über den Spalt 13 unter dem Behälterdruck, wird von innen zwischen die Flächen der Gleitringe 5, 8 gedrückt und schmiert die Gleitringflächen. Etwa durchtretende Leckmengen treten nach außen in den Tassenraum 20 und können somit den Behälterinhalt nicht schädigen. Die Flüssigkeit in dem Vorratsgefäß 9 kann so gewählt werden, daß sie einerseits schmiert, andererseits die Gleitringe vor aggressiven Dämpfen des Behälterinhalts schützt. Die Tauchtasse 20 ist also nur :erforderlich,, wenr die Gleitringe 5,@8 durch umlaufende Flüssigkeit gekühlt oder erwärmt werden sollen oder im Behälter l auch Unterdruck herrscht, so daß die Schmierflüssigkeit aus der Tauchtasse 20 zwischen die Gleitringe treten kann. Genügt die Raumluftkühlung an den Gleitringen und fährt der Behälter nur mit überdruck, dann entfällt die Flüssigkeit im Raum 20, und der Gehäusemantel 11 kann offen eventuell als Laterne ausgebildet werden.At internal pressure in the container, the liquid contained in the storage vessel 9 and in the gap 14 is under the container pressure via the gap 13, is pressed from the inside between the surfaces of the sliding rings 5, 8 and lubricates the sliding ring surfaces. Any leakage that may have passed through enters the cup space 20 and thus cannot damage the contents of the container. The liquid in the storage vessel 9 can be selected so that on the one hand it lubricates, on the other hand it protects the sliding rings from aggressive vapors from the container contents. The immersion cup 20 is therefore only necessary if the sliding rings 5, @ 8 are to be cooled or heated by circulating liquid or there is also negative pressure in the container 1 so that the lubricating liquid from the immersion cup 20 can pass between the sliding rings. If the room air cooling on the sliding rings is sufficient and the container only runs with overpressure, then there is no liquid in the room 20, and the housing jacket 11 can possibly be designed as a lantern when open.

Claims

Claim: Immersion cup seal for sealing a through the opening of a closed container guided, rotating shaft with a bell, which carries a sliding ring at the lower end, which by means of springs against one on the container attached second slip ring is pressed, with between the inner surface of the Bell jacket and a sleeve located between the bell and the shaft an annular gap is formed with a feed pipe for the lubricating and barrier fluid and through a gap formed between the inner surface of the sleeve and the shaft is in communication with the interior of the container, d a -characterized in that the bell (3) is provided on the outside with a storage container (9), which with the between the inner surface the bell jacket and the outer surface of the sleeve (12) formed annular gap (14) communicates. . Publications considered: German patent specification No. 550 850; U.S. Patent Nos. 2,354,478, 1798,204, 1534448.