DE2909878C2

DE2909878C2 - Vorrichtung zur Abführung des Leckflusses eines hydraulischen Lagermediums

Info

Publication number: DE2909878C2
Application number: DE2909878A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Ing.(Grad.) 6105 Ober-Ramstadt Hintz; Günter Ing.(grad.) 6101 Modautal Keller; Andreas Ing.(grad.) 6102 Pfungstadt Pohl
Original assignee: Carl Schenck AG
Current assignee: Carl Schenck AG
Priority date: 1979-03-14
Filing date: 1979-03-14
Publication date: 1982-12-23
Also published as: DE2909878A1; US4245844A; GB2044370A; GB2044370B; JPS5825909B2; JPS55123049A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichmng zur Abführung des Leckflusses eines hydraulischen Lagermediums bei Spaltdichtungen an Lagern von hydraulischen Belastungszylindern, insbesondere Belastungszylindern von Prüfeinrichtuugen, mit einer an der Dichtstelle angeschlossenen Absaugeinrichtung.

Bei bekannten Spaltdichtungen an Lagern von hydraulischen Belastungszylindern wurden bisher zur Abführung des am Ende der Dichtstelle auftretenden Leckfiiisses, d. h. des durch die Dichtsteüen hindurchtretenden Betriebsmittels (Hydrauliköl) Verdrängerpumpen wie z. B. Membranpurnpen oder Kolbenpumpen, oder Kreiselpumpen verwendet. Diese Pumpeinrichtungen benötigen einen eigenen Antrieb mit geeigneten Motoren, Versorgungsleitungen, Steuerungen, Verriegelungen usw.

Weiterhin ist es bekannt ein Medium, z. B. Luft, von außen unter geringem Überdruck in den Dichtspalt zu drücken und dadurch den Austritt des Betriebs- oder Schmiermittels zu verhindern. Ein solches Verfahren ist Att, «er DE-OS 23 13 230 ist ein Dichtungssystem für eine Welle in einem Kernreaktor bekannt die sich zwischen zwei Bereichen erstreckt in weichen verschiedene Fluide enthalten sind. Hierbei ist eine Strahlpumpe zur Ableitung der beiden Fluide aus einem gemeinsamen Fluidsammeiraum vorgesehen. Bei den Fluiden handelt es sich um Wasser und um ein Gas, die durch getrennte Dichtspalte geführt werden, aus denen sie in den gemeinsamen Fluidsammeiraum treten. Die Anordnung ist nicht für Spaltdichtungen an hydraulischen Belastup.gszyhndern geeignet

In der US-PS 17 28 268 ist ein Lager mit einem Lagergehäuse beschrieben, bei dem eine Strahlpumpe zur Abführung des Schmiermitteldunstes, also eines im wesentlichen gasförmigen Mediums, aus dem Lagergehäuse vorgesehen ist Eine Leckflußabführung an Spaltdichtungen ist nicht offenbart und mit der Anordnung auch nicht möglich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine wesentlich vereinfachte Vorrichtung zur Abführung des Leckfiusses eines Lagermediums bei SpaitdichtunQer. an Lagern von hydraulischen Belastungszylindern zu schaffen, die keine eigene Antriebseinrichtung benötigt und die mit möglichst geringem Energieaufwand arbeitet Dabei soll die Betriebssicherheit gewährleistet sein, ohne daß besondere Steuer-, Überwachungs- oder Verriegelungseinrichtungen vorgesehen werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Absaugeinrichtung eine Strahlpumpe mit einem Arbeitsmittelanschluß <jnd einem Sauganschluß aufweist daß der Sauganschluß der Strahlpumpe an einer Absaugnut der Dichtstelle angeschlossen ist und daß die Strahlpumpe durch das Lagermedium über eine vor der Dichtstelle liegende Vornut oder durch das von außen zugeführte Lagermedium antreibbar ist

Für die Abführung des Leckfiusses in Form des durch die Dichtstellen hindurchtretenden Öls sind keine getrennten Antriebs- und Steuereinrichtungen erforderlich, da das an einer Dichtstelle ohnedies vorhandene

■to Medium zum Antrieb der Absaugvorrichtung herangezogen wird. Hierbei kann auch das in den Rücklaufleitungen von hydraulischen Systemen ν rhandene Strömungsmedium und die in diesem Medium vorhandene Energie ausgenutzt werden, so daß sich insgesamt eine rationelle Ausnutzung vorhandener Energien ergibt Die Vorrichtung nach der Erfindung weist eine hohe Betriebssicherheit auf, da sie automatisch mit der Dichtstelle in Betrieb gesetzt werden kann und daher besondere Schalt- und Sieureinrichtungen nicht erforderlich sind. Durch die Einsparung von Antriebs-, Steuer- und Schalteinrichtungen ergibt sich eine einfache und damit kostengünstige Anordnung.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 Spaltdichtungen an einem hydrostatischen Lager mit angeschlossener Strahlpumpe.

anwendbar.

Bei einer Wellendichtungseinrichtung für gasförmige Strömungsmittel mit einem um die Welle herum angeordneten Dichtungsgehäuse und einer Kohlering-Wellendichtung ist eine Strahlpumpeneinrichtung zur Abführung eines gasförmigen Hochdruck-Leckströmungsmittels vorgesehen (DE-OS 26 43 484). Eine solche Anordnung ist für Spaltdichtungen an Lägern von hydraulischen Belastungszylindern nicht verwendbar.

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hydraulischen Belastungszylinders mit einer Absaugvorrichiung, die über eine Rücklaufleitung eines hydraulischen Servoventils angetrieben wird.

Bei der in Fig. 1 im Schnitt dargestellten Anordnung ist eine Weile 1 im Lagerkörper 2 eines hydrostatischen Lagers aufgenommen. Wie Welle kann, wie durch Pfeile angedeutet, beispielsweise Dreh- oder Längsbewegungen ausführen. Das hydrostatische Lager weist Lagert?, sehen 3 auf, die in bekannter Weise auf dem Umfang der Lagerbohrung im Lagerkörper 2 angeordnet sind und

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uber nicht dargestellte Leitungen oder Kanäle miteinander in Verbindung stehen. Zwischen den Lagertaschen sind in bekannter Wes^:e nicht dargestellte Lagerspalte angeordnet Die Lagertaschen 3 werden von einem Druckerzeuger 4, z. B. einer Ölpumpe, über Leitungen 4' und gegebenenfalls Drosselelemente mit Druckflüssigkeit, z. B. Drucköl, versorgt Die Druckflüssigkeit wird aus den Lagertaschen in die Lagerspalte gedruckt und bewirkt in bekannter Weise die Führung des zu lagernden Elements.

Das aus dem hydrostatischen Lager austretende Lecköl gelangt zunächst in die Spaltdichtungen 5, 5' zu beiden Seiten des Lagers und wird von hier über Vornuten 6, 6' und weitere Dichtspalte 7, T in Absaugnuten 8, 8' geführt Die Spaltdichtungen 5, 5' setzen d^n Durchfluß von Druckmitt'-i einen erheblichen Widerstand entgegen. Es ergibt sie¹ iaher ein Druckabfall zwischen dem Druck in den La?· ■ lachen 3 und den Lagerspalten und dem Dr-xk ^; --W Vornuten 6, 6' und die Durchflußm^ngc des i.^cköls wird entsprechend begrenzt

Die Dichtspaite 7, T bewirker .,i gleicher Weise, daß in den Vornuten 6,6' ein hb-r .r.r Druck herrscht als in den Absaugnuten 8, S'. In diesen ist praktisch Atmosphären- bzw. Umgebungsdruck vorhanden. Die Vornuten 6, 6' und die Absaugnuten 8, 8' zi< beiden Seiten des hydrostatischen Lagers können über geeignete Leitungen oder Kanäle 10 bzw. 11 miteinander verbunden sein.

Am Lagerkörper 2 ist eine Strahlpumpe 20 angebaut Die Strahlpumpe kann auch entfernt vom Lagerkörper angeordnet und mit diesem über Leitungen verbunden sein. Der prinzipielle Aufbau und die Wirkungsweise von Strahlpumpen sind dem Fachmann bekannt Die Strahlpumpe 20 ist daher in der Zeichnung nur schematisch dargestellt Sie weist einen Arbeitsmittelanschluß 21, eine Düse 22, einen Sauganschluß 23, einen Diffusor 24 und eine Abflußleitung 25 auf.

Der Arbeitsmittelanschluß 21 der Strahlpumpe 20 ist mit den Vornuten 6, 6' verbunden. Anstelle von Vornuten kann auch eine andere geeignete Anschlußstelle an der Dichtung oder dem Lager für den ArbeitsmitHanschluß der Strahlpumpe gewählt werden. Die Strahlpumpe ist so ausgelegt, daß der an den Vornuten 6, 6' bzw. an der Anschlußstelle vorhandene Druck und die hier vorhandene Durchflußmenge bzw. Strömungsenergie ausreicht um die Strahlpumpe anzutreiben. Der Druck in den Vornuteji wird über die Düse 22 in Geschwindigkeit umgesetzt, wobei der Druck am Siuganschluß 23 unter At-nosphären- bzw. Umgebungsdruck absinkt

Wenn der Sauganschluß 23 der Strahlpumpe 20 mit den Absaugnuten 8,8' verbunden wird, saugt die Pumpe durch den erzeugten Unterdruck die den Absaugnuten zufließende uimenge an und fördert sie über den Diffusor 24 und die Abflußleitungen 25 in einen Ölbehälter 26, von dem sie durch die Pumpe 4 wieder in den Lagerkreislauf zurückgepumpt werden kann.
Der Saugdruck der Strahlpumpe 20 ist so bemessen, daß er bei einer gegebenen Anordnung ausreicht um den Austritt von Lecköl aus den Dichtspalten 9,9' in die Atmosphäre bzw. Umgebung zu verhindern. Gegebenenfalls können dabei geringe Mengen des Umgebungsmediums, wie durch Pfeile angedeutet, durch die Dichtspaite 9,9' mit abgesaugt werden. Dadurch ist eine einwandfreie Abdichtung der Lagerstelle nach außen, z. B. auch bei oszillierender Längsbewegung der Welle !,gewährleistet

In Fig. 2 ist ein hydraulischer Belaslungszylinder 30 mit einem Kolben 31 mit einer Kolbenstange 32 dargestellt. Der Belastungszylinder wird über ein Servoventil 33 bekannter Art durch eine Ölpumpe 34 mit Drucköl versorgt Der Belastungszylinder 30 bzw. die Kolbenstange 32 ist nach außen durch eine Spaltdichtung 35 abgedichtet. Das durch den Dichtspalt der Spaltdichtung hindurchtretende Hydraulikö! sammelt sich in der Absaugnut 38.

Die Absaugnut 38 ist über eine Leitung 36 mit dem Sauganschluß 23 der Strahlpumpe 2f" verbunden. Der Arbeitsmittelanschluß 21 der Strahlpump: ist mit der vom Servoventil 33 (bei R) kommenden Rücklauieitung 36 verbunden. Das vom Servoventil normalerweise in den Öltank zurückgeführte Druckmittel weist noch genügend Druck- bzw. Strömungsenergie für den Antrieb der Strahlpumpe 20 auf. Das vom Servoventil 33 kommende und von der Strahlpumpe 20 benötigte Arbeitsmittel wird zusammen mit dem abgesaugten Druckmittel über die Rücklaufleitung 25 in den Öltank 26 zurückgeführt Die Wirkungsweise der Anordnung ist prinzipiell die gleiche wie bei F i g. 1 beschrieben. Durch die dargestellte Anordnung kann daher die Spaltdichtung 35 auf einfache Weise !eckfrei gehalten werden.

■*o Die Strahlpumpe 20 kann in nicht dargestellter Weise auch durch eine besondere Druckmittelquellf* von außen angetrieben werden, falls dies zweckmäßig oder erforderlich sein sollte. Bei geeigneter Auslegung der Strahlpumpe können mehrere Dicht- oder Lagerstellen an eine Pumpe angeschlossen werden. Die Strahlpumpe kann darüberhinaus auch für die Absaugung von gasförmigen Medien vorgesehen und entsprechend auch durch gasförmige Medien angetrieben werden.

Weiterhin ist es möglich, die Strahlpumpe gleichzeitig durch mehrere Antriebsquellen anzutreiben. Dazu kann der Arbeitsmittelanschluß 21 der Strahlpumpe 20 z. B. sowohl mit einer Vornut 6, 6' als auch mit der Rücklaufleitung 36 eines Servoventil 33 oder einer externen Druckmittelquelle verbunden sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Abführung des Leckflusses eines hydraulischen Lagermediums bei Spaltdichtungen an Lagern von hydraulischen Belastungszylinder, insbesondere Belastungszylindern von Prüfeinrichtungen, mit einer an der Dichtstelle angeschlossenen Absaugeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugeinrichtung eine Strahlpumpe (20) mit einem Arbeitsmittelanschluß (2t) und einem Sauganschluß (23) aufweist, daß der Sauganschiuß (23) der Strahlpumpe (20) an einer Absaugnut (8, 8', 38) der Dictitstelle angeschlossen ist und daß die Strahlpumpe (20) durch das Lagermediutn über eine vor der Absaugnut (8, 8', 38) in der Dichtstelle liegende Vornut (6, 6') oder durch das von außen zugeführte Lagermedium antreibbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsmittelanschluß (21) der Strahlpumpe (20) mit der Rücklaufleitung (36) einer Eervo-hydraulischen Steuereinrichtung (33) verbunden ist.

3. Vorrichtiu ζ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Dichtstellen an eine Strahlpumpe (20) angeschlossen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlpumpe (20) einen Saugdruck erzeugt, der geringfügig unterhalb des Atmosphärendrucks liegt

5. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsmittelanschluß (21) mit mindestens zwei verschiedenen Antriebsquellen (6_S 6', 36) verbunden ist