DE29818576U1

DE29818576U1 - Safety double mechanical seal

Info

Publication number: DE29818576U1
Application number: DE29818576U
Authority: DE
Original assignee: DEPAC DICHTUNGSTECHNIK GmbH
Current assignee: DEPAC DICHTUNGSTECHNIK GmbH
Priority date: 1998-10-17
Filing date: 1998-10-17
Publication date: 2000-03-02
Anticipated expiration: 2008-10-18

Description

Security s-Doublealei tr inqdichttina

Die Erfindung betrifft eine Sicherheits-Doppelgleitringdichtung zur Abdichtung einer rotierenden Welle gegenüber einem Gehäuse, wobei die Sicherheits-Doppelgleitringdichtung derart beschaffen ist, daß auch bei Versagen der eigentlichen Dichtung ein Betrieb weiterhin möglich ist.The invention relates to a safety double mechanical seal for sealing a rotating shaft against a housing, wherein the safety double mechanical seal is designed in such a way that operation is still possible even if the actual seal fails.

Bekannt sind Doppelgleitringdichtungen zur Abdichtung einer Welle gegen ein Gehäuse, welche eine innere Gleitringdichtung zum Abdichten des Gehäuseinnenraums gegenüber der Welle und eine äußere Gleitringdichtung zum Abdichten der Welle gegen die Umgebung aufweisen. Jede Gleitringdichtung hat zwei axial gegeneinandergedrückte Gleitringe, die mit ihren Gleitflächen aneinanderliegen und zwischen sich eine Dichtungsfläche bilden. Der stationäre Gleitring wird dabei beispielsweise mit einer flanschartigen Brille drehfest an dem Gehäuse befestigt, während der dynamische Gleitring drehfestDouble mechanical seals are known for sealing a shaft against a housing. These have an inner mechanical seal for sealing the interior of the housing against the shaft and an outer mechanical seal for sealing the shaft against the environment. Each mechanical seal has two axially pressed against each other sliding rings, which lie against each other with their sliding surfaces and form a sealing surface between them. The stationary sliding ring is attached to the housing in a rotationally fixed manner, for example with a flange-like flange, while the dynamic sliding ring is rotationally fixed.

Telefon: (0221) 916520 ■ Telejax* &idigr;®221) &iacgr;^4?97: I"!Telefax;.^ EZT*0a2i)!51ö03& ·■ <s^Mail: mail@dompatent.deTelephone: (0221) 916520 ■ Telejax* &idigr;®221) &iacgr;^4?97: I"!Telefax;.^ EZT*0a2i)!51ö03& ·■ <s ^Mail: mail@dompatent.de

mit der Welle verbunden wird und im Betrieb mit dieser rotiert.is connected to the shaft and rotates with it during operation.

Falls eine Doppelgleitringdichtung ausfällt, kann das in dem Gehäuse befindliche Medium austreten, was dazu führt, daß das Gerät, wie beispielsweise eine Pumpe, sofort stillgesetzt werden muß.If a double mechanical seal fails, the medium in the housing can leak out, which means that the device, such as a pump, must be shut down immediately.

Bei Doppelgleitringdichtungen vom Sperrdrucktyp besteht bereits bei Ausfall der äußeren Gleitringdichtung die Gefahr, daß das zwischen den beiden Gleitringdichtungen befindliche Sperrdruckmedium aus dem Gehäuse austritt.In the case of double mechanical seals of the barrier pressure type, there is a risk that the barrier pressure medium located between the two mechanical seals will escape from the housing if the outer mechanical seal fails.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Doppelgleitringdichtung zu schaffen, die selbst bei Ausfall der inneren und/oder äußeren Gleitringdichtung weiter betrieben werden kann.The invention is based on the object of creating a double mechanical seal which can continue to operate even if the inner and/or outer mechanical seal fails.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention with the features of claim 1.

Die Erfindung schlägt vor, bei der Doppelgleitringdichtung eine Sicherheitsdichtung an der der Umgebung zugewandten Seite der äußeren Gleitringdichtung vorzusehen, die gewissermaßen zwischen der Brille und der Welle parallel zu der äußeren Gleitringdichtung angeordnet ist, um bei einem Ausfall der inneren und/oder äußeren Gleitringdichtung ein Austreten des in dem Gehäuse befindlichen Mediums zumindest weitestgehend zu vermeiden. Im Normalbetrieb, d.h. wenn die innere und die äußere Gleitringdichtung funktionstüchtig ist, ist die Sicherheitsdichtung inaktiv, d.h. daß sie keine Verbindung zwischen den stationären und den dynamischen Teilen der Gleitringdichtung bildet. Erst wenn die äußereThe invention proposes that in the case of the double mechanical seal, a safety seal be provided on the side of the outer mechanical seal facing the environment, which is arranged between the flange and the shaft, parallel to the outer mechanical seal, in order to prevent the medium in the housing from escaping, at least as far as possible, in the event of a failure of the inner and/or outer mechanical seal. In normal operation, i.e. when the inner and outer mechanical seals are functional, the safety seal is inactive, i.e. it does not form a connection between the stationary and the dynamic parts of the mechanical seal. Only when the outer

Gleitringdichtung versagt, d.h. Flüssigkeit aus ihr in Richtung Umgebung austritt, wird die Sicherheitsdichtung aktiviert, so daß die Sicherheitsdichtung sowohl an einer rotierenden Dichtungsfläche als auch an einer stationären Dichtungsfläche abdichtend anliegt, also die Umgebung gegen den Innenraum der Sicherheits-Doppelgleitringdichtung abdichtet.If the mechanical seal fails, i.e. fluid escapes from it into the environment, the safety seal is activated so that the safety seal seals against both a rotating sealing surface and a stationary sealing surface, thus sealing the environment against the interior of the safety double mechanical seal.

Da bei der erfindungsgemäßen Sicherheits-Doppelgleitringdichtung bei Versagen der äußeren und/oder der inneren Gleitringdichtung die Sicherheitsdichtung die Abdichtwirkung übernimmt, kann das die Welle enthaltende Gerät, wie beispielsweise eine Pumpe, auch weiterhin betrieben werden, so daß ausreichend Zeit vorhanden ist, eine Ersatzdichtung zu beschaffen.Since in the safety double mechanical seal according to the invention the safety seal takes over the sealing effect in the event of failure of the outer and/or the inner mechanical seal, the device containing the shaft, such as a pump, can continue to be operated so that there is sufficient time to obtain a replacement seal.

Bevorzugterweise bilden die Brille und ein an der Welle zu befestigendes Begrenzungselement eine ringförmige Stopfbuchse, welche die Welle umgibt und in der mindestens ein Packungsring, vorzugsweise bis zu fünf Pakkungsringe, angeordnet sind. Auf diese Weise läßt sich mit einfachen Mitteln die Sicherheitsdichtung herstellen. Zudem kann die Sicherheitsdichtung über die Anzahl der Packungsringe einfach an verschiedene Brillengeometrien angepaßt werden.Preferably, the gland and a limiting element to be attached to the shaft form an annular stuffing box which surrounds the shaft and in which at least one packing ring, preferably up to five packing rings, are arranged. In this way, the safety seal can be produced using simple means. In addition, the safety seal can be easily adapted to different gland geometries via the number of packing rings.

Die Stopfbuchse kann an der Umgebungsseite offen sein, wobei ein einstellbares Spannelement- an dem äußersten, d.h. am weitesten vom Gehäuse entfernten, Packungsring angreift, so daß über die Einstellung des Spannelementes der Anpreßdruck der Packungsringe an die Brille bzw. an das Begrenzungselement einstellbar ist. Dadurch kann der Dichtungsdruck stufenlos variiert werden. Dies hat den Vorteil, daß Abnutzungen der Packungsringe aus-The stuffing box can be open on the ambient side, with an adjustable clamping element acting on the outermost packing ring, i.e. the one furthest from the housing, so that the contact pressure of the packing rings on the gland or on the limiting element can be adjusted by adjusting the clamping element. This allows the sealing pressure to be varied continuously. This has the advantage that wear on the packing rings is eliminated.

geglichen werden können, und bestimmt werden kann, ob bzw. wieviel Flüssigkeit aus der Sicherheitsdichtung in die Umgebung austritt. Es kann sinnvoll sein, eine geringe Menge des Mediums austreten zu lassen, da dieses die Sicherheitsdichtung kühlt und schmiert, was zu einem sicheren Betrieb führt. Die dabei austretende Menge des Mediums ist aber sehr viel kleiner als die Menge, die bei einem Dichtungsverlust ohne Sicherheitsdichtung austreten würde.can be balanced and it can be determined whether or how much fluid is leaking from the safety seal into the environment. It can be useful to allow a small amount of the medium to leak, as this cools and lubricates the safety seal, which leads to safe operation. However, the amount of medium that leaks is much smaller than the amount that would leak if the seal were lost without a safety seal.

Vorteilhafterweise ist die Sicherheits-Doppelgleitringdichtung als sogenannte Patronendichtung ausgebildet, was bedeutet, daß bei der Montage die Sicherheits-Doppelgleitringdichtung als vormontierte Einheit komplett auf die Welle aufgeschoben werden kann und dann nur noch an der Welle und an dem Gehäuse befestigt werden muß. Dazu weist die Sicherheits-Doppelgleitringdichtung eine auf die Welle aufschiebbare Hülse auf, an der die dynamischen Gleitringe befestigt sind, wobei die Hülse mit einem Stellring, der Setzschrauben enthält, an der Welle befestigbar ist. Das die Stopfbuchse gemeinsam mit der Brille bildende Begrenzungselement ist dabei ein ringförmig umlaufender Vorsprung des Stellringes, was einen besonders einfachen und stabilen Aufbau der Sicherheits-Doppelgleitringdichtung erlaubt. Außerdem kann auch der dynamische Gleitring der äußeren Gleitringdichtung in einer Nut des Stellringes befestigt sein.The safety double mechanical seal is advantageously designed as a so-called cartridge seal, which means that during assembly the safety double mechanical seal can be pushed completely onto the shaft as a pre-assembled unit and then only needs to be fastened to the shaft and the housing. For this purpose, the safety double mechanical seal has a sleeve that can be pushed onto the shaft and to which the dynamic sliding rings are attached. The sleeve can be fastened to the shaft with an adjusting ring that contains set screws. The limiting element that forms the stuffing box together with the gland is a ring-shaped projection of the adjusting ring, which allows a particularly simple and stable construction of the safety double mechanical seal. In addition, the dynamic sliding ring of the outer mechanical seal can also be fastened in a groove of the adjusting ring.

Die Sicherheitsdichtung kann die äußere Gleitringdichtung umgeben, d.h. sie ist in dem gleichen axialen Abschnitt wie die äußere Gleitringdichtung befestigt, jedoch radial weiter von der Welle entfernt angeordnet. Dies hat den Vorteil, daß die Sicherheits-Doppelgleit-The safety seal can surround the outer mechanical seal, i.e. it is mounted in the same axial section as the outer mechanical seal, but located radially further away from the shaft. This has the advantage that the safety double mechanical seal

&phgr; &phgr; Φ· ·
&phgr; &phgr; &phgr; &phgr; &phgr; φ φ φ· ·
φ φ φ φ φ

&phgr; · · ·
&phgr; &phgr;&phgr;&phgr; · φ · · ·
φ φ φ φ φ ·

&phgr;&phgr;&phgr; &phgr;&phgr;&phgr;&phgr; ΦΦφφφ &phgr;&phgr;&phgr;&phgr; ??

• ··

ringdichtung dieselbe axiale Erstreckung hat wie eine normale Doppelgleitringdichtung ohne Sicherheitsdichtung. Daher ist diese Ausführungsform besonders für enge Einbauverhältnisse geeignet. Außerdem erlaubt dieser Aufbau die Verwendung einer größere Anzahl von Packungsringen, ohne daß die axiale Erstreckung der Sicherheits-Doppelgleitringdichtung vergrößert wird.ring seal has the same axial extension as a normal double mechanical seal without a safety seal. This design is therefore particularly suitable for tight installation conditions. In addition, this design allows the use of a larger number of packing rings without increasing the axial extension of the safety double mechanical seal.

Weitere Ausführungsformen und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.Further embodiments and advantages emerge from the subclaims and the description.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der einzigen Figur der Zeichnung beschrieben, die einen Schnitt durch die Sicherheits-Doppelgleitringdichtung zeigt.In the following, an embodiment of the invention is described with reference to the single figure of the drawing, which shows a section through the safety double mechanical seal.

Gemäß Figur 1 weist ein Gehäuse 1 mit erhöhtem Innendruck einen Wellendurchgang 2 auf, durch den eine rotierende Welle 3 verläuft. Eine Sicherheits-Doppelgleitringdichtung 10 dichtet den Gehäuseinnenraum und die Umgebung gegen die Welle 3 ab.According to Figure 1, a housing 1 with increased internal pressure has a shaft passage 2 through which a rotating shaft 3 runs. A safety double mechanical seal 10 seals the housing interior and the surrounding area against the shaft 3.

Eine die Welle 3 umgebende innere Gleitringdichtung 11 der Sicherheits-Doppelgleitringdichtung 10 befindet sich in dem Wellendurchgang 2, um den Gehäuse innenraum gegen die Welle 3 abzudichten. Die innere Gleitringdichtung 11 besteht aus einem stationären Gleitring 12 und einem dynamischen Gleitring 13, die zwischen sich eine Dichtungsfläche 14 bilden, die die Abdichtung zwischen ortsfesten und rotierenden Teilen bewirkt.An inner mechanical seal 11 of the safety double mechanical seal 10 surrounding the shaft 3 is located in the shaft passage 2 in order to seal the housing interior against the shaft 3. The inner mechanical seal 11 consists of a stationary mechanical ring 12 and a dynamic mechanical ring 13, which form a sealing surface 14 between them, which effects the sealing between stationary and rotating parts.

Weiter vom Gehäuse 1 entfernt ist eine äußere Gleitringdichtung 15 der Sicherheits-Doppelgleitringdichtung 10 angeordnet, die im Aufbau symmetrisch zu der innerenFurther away from the housing 1, an outer mechanical seal 15 of the safety double mechanical seal 10 is arranged, which is symmetrical in structure to the inner

Gleitringdichtung 11 ist. So sind insbesondere die stationären Gleitringe 12 und 16 bzw. die dynamischen Gleitringe 13 und 17 zueinander gleich.Mechanical seal 11. In particular, the stationary seal rings 12 and 16 and the dynamic seal rings 13 and 17 are identical to one another.

Die stationären Gleitringe 12 und 16 greifen in eine die Welle 3 umgebende Brille 18 ein, die mit mehreren umfänglich verteilten Schrauben 4 an dem Gehäuse 1 befestigt ist. Die stationären Gleitringe 12,16 sind in der Brille 18 gelagert und mit jeweils einem Dichtring 19 bzw. 20 gegen die Brille 18 abgedichtet. Zur Drehsicherung weisen die stationären Gleitringe 12,16 jeweils einen axial verlaufenden Schlitz auf, von denen beispielhaft ein Schlitz 16a des äußeren stationären Gleitringes 16 gezeigt ist. In dem Schlitz 16a greift ein an der Brille 18 befestigter Stift 21 ein.The stationary sliding rings 12 and 16 engage in a gland 18 surrounding the shaft 3, which is attached to the housing 1 with several screws 4 distributed around the circumference. The stationary sliding rings 12, 16 are mounted in the gland 18 and are sealed against the gland 18 with a sealing ring 19 or 20 respectively. To prevent rotation, the stationary sliding rings 12, 16 each have an axially extending slot, of which a slot 16a of the outer stationary sliding ring 16 is shown as an example. A pin 21 attached to the gland 18 engages in the slot 16a.

Die dynamischen Gleitringe 13,17 sind an einer auf der Welle 3 sitzenden Hülse 22 mit geringem axialem Spiel befestigt und rotieren zusammen mit der Welle 3.The dynamic sliding rings 13,17 are attached to a sleeve 22 sitting on the shaft 3 with little axial play and rotate together with the shaft 3.

Die auf die Welle 3 aufgeschobene Hülse 22 zur Betigung der dynamischen Gleitringe 13,17 erstreckt sich über die ganze Länge der Sicherheits-Doppelgleitringdichtung 10. An der Innenseite weist die Hülse 22 einen radial abstehenden Aufnahmebereich 22a für den dynamischen Gleitring 13 der inneren Gleitringdichtung 11 auf. Der Aufnahmebereich 22a ist mit einem an der Welle 3 anliegenden Dichtring 23 gegen den Gehäuseinnenraum abgedichtet. Der Aufnahmebereich 22a weist eine sich radial erstreckende Ringnut auf, in die der dynamische Gleit ring 13 eingreift. Mehrere umfangsmäßig verteilte, an dem Aufnahmebereich 22a befestigte Stifte 24 greifen in Schlitze des dynamischen Gleitrings 13 als Verdrehsicherung ein. Ein Dichtring 25 ist zwischen dem Auf-The sleeve 22 pushed onto the shaft 3 for operating the dynamic sliding rings 13, 17 extends over the entire length of the safety double mechanical seal 10. On the inside, the sleeve 22 has a radially projecting receiving area 22a for the dynamic sliding ring 13 of the inner mechanical seal 11. The receiving area 22a is sealed against the housing interior by a sealing ring 23 resting on the shaft 3. The receiving area 22a has a radially extending annular groove into which the dynamic sliding ring 13 engages. Several pins 24 distributed around the circumference and attached to the receiving area 22a engage in slots in the dynamic sliding ring 13 to prevent rotation. A sealing ring 25 is arranged between the receiving area 22a and the inner mechanical seal 11.

nahmebereich 2 2a und der der Welle zugewandten Fläche des dynamischen Gleitrings 13 der inneren Gleitringdichtung 11 angeordnet, um den Gehäuseinnendruck abzudichten. receiving area 2 2a and the surface of the dynamic sliding ring 13 of the inner mechanical seal 11 facing the shaft in order to seal the internal housing pressure.

An der Außenseite weist die Hülse 22 mehrere über den Umfang verteilte Löcher auf, durch die jeweils eine Setzschraube 26 eines ringförmigen Stellringes 27 gegen die Welle 3 verschraubt ist, so daß der Stellring 27 auf der Welle 3 fixiert ist und mit dieser rotiert. Mit einem Sprengring 28, der den Stellring 27 mit der Hülse 22 verbindet, wird die Hülse 22 axial an der Welle 3 gesichert. Ein zwischen der Hülse 22 und dem Stellring 27 angeordneter Dichtring 29 sorgt dafür, daß an dieser Stelle die Sicherheits-Doppelgleitringdichtung 10 gegen die Umgebung abgedichtet ist.On the outside, the sleeve 22 has several holes distributed around the circumference, through each of which a set screw 26 of an annular adjusting ring 27 is screwed against the shaft 3, so that the adjusting ring 27 is fixed on the shaft 3 and rotates with it. The sleeve 22 is secured axially to the shaft 3 with a snap ring 28, which connects the adjusting ring 27 to the sleeve 22. A sealing ring 29 arranged between the sleeve 22 and the adjusting ring 27 ensures that the safety double mechanical seal 10 is sealed against the environment at this point.

Der Stellring 2 7 weist eine sich in axialer Richtung erstreckende ringförmige Nut zur Aufnahme des dynamischen Gleitringes 17 der äußeren Gleitringdichtung 15 auf, die in gleicher Weise wie die ringförmige Nut des Aufnahmebereiches 22a ausgebildet ist. Der dynamische Gleitring 17 der äußeren Gleitringdichtung 15 ist mit nicht dargestellten Mitteln gegen Verdrehen in der Nut gesichert. Ein Dichtring 30 dichtet wie auch bei der inneren Gleitringdichtung 11 gegen die Umgebung ab.The adjusting ring 27 has an annular groove extending in the axial direction for receiving the dynamic sliding ring 17 of the outer mechanical seal 15, which is designed in the same way as the annular groove of the receiving area 22a. The dynamic sliding ring 17 of the outer mechanical seal 15 is secured against twisting in the groove by means not shown. A sealing ring 30 seals against the environment, as is the case with the inner mechanical seal 11.

Der stationäre Gleitring 12 und der dynamische Gleitring 13 der inneren Gleitringdichtung 11 bzw. der stationäre Gleitring 16 und der dynamische Gleitring 17 der äußeren Gleitringdichtung 15 sind jeweils mit einer in einer Nut der Brille 18 angeordneten Feder 31 bzw. 32 gegeneinander vorgespannt, wobei auch mehrere Federn über den Umfang der Brille 18 verteilt sein können.The stationary sliding ring 12 and the dynamic sliding ring 13 of the inner mechanical seal 11 or the stationary sliding ring 16 and the dynamic sliding ring 17 of the outer mechanical seal 15 are each preloaded against each other by a spring 31 or 32 arranged in a groove of the gland 18, wherein several springs can also be distributed over the circumference of the gland 18.

Für den Fall, daß die äußere und/oder innere Gleitringdichtung 15 bzw. 11 einen Fehler aufweist, umgibt eine Sicherheitsdichtung 33 die äußere Gleitringdichtung 15. Die Brille 18 weist eine die Welle 3 umgebende, sich in axialer Richtung erstreckende Nut 34 auf, welche an ihrem äußeren Umfang, d.h. an dem weiter von der Welle 3 entfernten Ende, von einem Vorsprung 35 der Brille 18 begrenzt wird, wobei die innere Umfangsflache 3 6 des Vorsprungs 35, welche mit der äußeren Umfangsflache der Nut 34 zusammenfällt, eine stationäre Dichtungsfläche 36 der Sicherheitsdichtung 33 bildet. Die äußere Umfangsf lache der Nut 34 besteht in dem dem Gehäuse 1 zugewandten Bereich aus dem vollen Material der Brille 18 und in dem der Umgebung zugewandten Bereich aus dem Vorsprung 35. Die axiale Erstreckung des Vorsprunges 35 ist derart bemessen, daß er den stationären Gleitring 16, die Dichtungsfläche zwischen den beiden Gleitringen 16,17 vollständig sowie den dynamischen Gleitring 17 der äußeren Gleitringdichtung 15 teilweise übergreift.In the event that the outer and/or inner mechanical seal 15 or 11 has a fault, a safety seal 33 surrounds the outer mechanical seal 15. The gland 18 has a groove 34 which surrounds the shaft 3 and extends in the axial direction and which is delimited on its outer circumference, i.e. at the end further away from the shaft 3, by a projection 35 of the gland 18, the inner circumferential surface 36 of the projection 35, which coincides with the outer circumferential surface of the groove 34, forming a stationary sealing surface 36 of the safety seal 33. The outer circumferential surface of the groove 34 consists of the solid material of the eyelet 18 in the area facing the housing 1 and of the projection 35 in the area facing the environment. The axial extension of the projection 35 is dimensioned such that it completely overlaps the stationary sliding ring 16, the sealing surface between the two sliding rings 16, 17 and partially overlaps the dynamic sliding ring 17 of the outer mechanical seal 15.

Die innere Umfangsflache der Nut 34 wird von dem vollen Material der Brille 18 gebildet. In Verlängerung der inneren Umfangsflache, also mit etwa gleichem radialem Abstand zur Welle 3, befinden sich die Außenflächen 38,39 der beiden Gleitringe 16,17 der äußeren Gleitringdichtung 15. Die Höhe der Nut 34, d.h. der Abstand zwischen der äußeren Umfangsflache 36 und der inneren Umfangsflache 37, ist derart bemessen, daß ein die Welle 3 umgebender, sich im wesentlichen axial erstreckender Begrenzungsvorsprung 4 0 des Stellringes 27 Platz hat, ohne die innere oder äußere Umfangsflache der Nut 34 zu berühren. Der Begrenzungsvorsprung 40 verläuft axial, ausgehend von dem außenliegenden Stellring 27, auf das Gehäuse zu und weist an seinem innersten, d.h.The inner circumferential surface of the groove 34 is formed from the solid material of the seat 18. The outer surfaces 38, 39 of the two sliding rings 16, 17 of the outer mechanical seal 15 are located in the extension of the inner circumferential surface, i.e. at approximately the same radial distance from the shaft 3. The height of the groove 34, i.e. the distance between the outer circumferential surface 36 and the inner circumferential surface 37, is dimensioned such that a limiting projection 40 of the adjusting ring 27, which surrounds the shaft 3 and extends essentially axially, has space therein without touching the inner or outer circumferential surface of the groove 34. The limiting projection 40 runs axially, starting from the outer adjusting ring 27, towards the housing and has a recess at its innermost, i.e.

dem Gehäuse 1 nächsten, Ende einen in radialer Richtung verlaufenden Kragen 41 auf. Die Höhe des Kragens 41, also der Abstand von der Welle 3, ist derart bemessen, daß lediglich ein geringer Spalt zwischen der äußeren Umfangsflache des Kragens 41 und der stationären Dichtungsfläche 36 der Sicherheitsdichtung 33 freibleibt. Auf der äußeren Umfangsflache des Begrenzungsvorsprunges 40 liegen fünf Packungsringe 42 auf. Sie liegen bündig an dem Kragen.41 an und weisen etwa die gleiche Höhe wie der Kragen 41 auf.The end closest to the housing 1 has a collar 41 running in the radial direction. The height of the collar 41, i.e. the distance from the shaft 3, is dimensioned such that only a small gap remains between the outer circumferential surface of the collar 41 and the stationary sealing surface 36 of the safety seal 33. Five packing rings 42 rest on the outer circumferential surface of the limiting projection 40. They lie flush against the collar 41 and have approximately the same height as the collar 41.

Der Begrenzungsvorsprung 4 0 und die äußere Umfangsflache der Nut 34 bilden eine Stopfbuchse, in der die Packungsringe 42 angeordnet sind. Die äußere Umfangsfläche der Nut 34 bildet dabei die stationäre Dichtungsfläche 36 der Sicherheitsdichtung 33, während die äußere Umfangsflache des Begrenzungsvorsprunges 4 0 die dynamische Dichtfläche der Sicherheitsdichtung 33 bildet. Zwischen diesen beiden Dichtflächen bewirken die Packungsringe 42 eine Abdichtung zwischen den rotierenden und ortsfesten Teilen der Sicherheits-Doppelgleitringdichtung 10.The limiting projection 40 and the outer circumferential surface of the groove 34 form a stuffing box in which the packing rings 42 are arranged. The outer circumferential surface of the groove 34 forms the stationary sealing surface 36 of the safety seal 33, while the outer circumferential surface of the limiting projection 40 forms the dynamic sealing surface of the safety seal 33. Between these two sealing surfaces, the packing rings 42 create a seal between the rotating and stationary parts of the safety double mechanical seal 10.

An dem äußersten, d.h. am weitesten vom Gehäuse 1 entfernten, Packungsring 42 greift ein Spannelement 44 an, um die fünf Packungsringe 42 zur Anlage an den Kragen 41 zu bringen. Das Spannelement 44 ist topfförmig, wobei die ringförmige Stirnseite an dem äußersten Packungsring 42 anliegt, während die flächige Stirnseite der Umgebung zugewandt ist, wobei diese eine zentrale Ausnehmung 45 zur Durchführung der Welle 3 aufweist. Der Durchmesser des Spannelementes 44 ist derart bemessen, daß es ohne großes Spiel auf der äußeren Umfangsflache des Stellringes 27 aufliegt. Die Dicke der Um-A clamping element 44 engages the outermost packing ring 42, i.e. the one furthest from the housing 1, in order to bring the five packing rings 42 into contact with the collar 41. The clamping element 44 is pot-shaped, with the annular end face resting against the outermost packing ring 42, while the flat end face faces the surroundings, which has a central recess 45 for the passage of the shaft 3. The diameter of the clamping element 44 is dimensioned such that it rests on the outer circumferential surface of the adjusting ring 27 without great play. The thickness of the circumference

• · i· i

• ··

• *• *

• ··

- 10 - - 10 -

fangswandung ist kleiner als die Höhe der Packungsringe 42, so daß sichergestellt ist, daß die äußere Umfangsfläche des Spannelementes 44 nicht die stationäre Dichtungsfläche 36 der Sicherheitsdichtung 33 berührt. Mittels einer oder mehrerer umfänglich "verteilter, axial verlaufender Schrauben 46 ist das Spannelement 44 an dem Stellring 27 befestigt. Das Spannelement 44 rotiert demnach ebenso wie der Stellring 27 mit der Welle 3 mit. Auch die fünf Packungsringe 42 rotieren mit der Welle 3 mit, da sie unter leichtem Druck zwischen dem Kragen 41 und dem Spannelement 44 eingepreßt sind. Durch Drehen der Schraube 46 kann dieser Druck verändert werden.The peripheral wall is smaller than the height of the packing rings 42, so that it is ensured that the outer peripheral surface of the clamping element 44 does not touch the stationary sealing surface 36 of the safety seal 33. The clamping element 44 is attached to the adjusting ring 27 by means of one or more circumferentially distributed, axially extending screws 46. The clamping element 44 therefore rotates with the shaft 3 in the same way as the adjusting ring 27. The five packing rings 42 also rotate with the shaft 3, since they are pressed in between the collar 41 and the clamping element 44 under slight pressure. This pressure can be changed by turning the screw 46.

Zur Verwendung der Sicherheits-Doppelgleitringdichtung 10 als Sperrdruckdichtung weist die Brille 18 einen Zufuhranschluß 47 und einen nicht dargestellten Abfuhranschluß für das Sperrmedium auf. Die beiden Anschlüsse sind über jeweils einen Kanal, von denen der Kanal 4 8 dargestellt ist, mit dem von der Hülse 22 und den Gleitringdichtungen 11,15 bzw. der Brille 18 gebildeten Hohlraum 49 verbunden, durch den das Sperrmedium zirkuliert und dabei Wärme sowie durch Abnutzung entstandene Partikel abführt.To use the safety double mechanical seal 10 as a barrier pressure seal, the gland 18 has a supply connection 47 and a discharge connection (not shown) for the barrier medium. The two connections are each connected via a channel, of which channel 48 is shown, to the cavity 49 formed by the sleeve 22 and the mechanical seals 11, 15 or the gland 18, through which the barrier medium circulates and thereby removes heat and particles caused by wear.

Bei der Montage der Sicherheits-Doppelgleitringdichtung 10 wird diese als eine Einheit auf die Welle 3 aufgeschoben und die stationären Teile der Sicherheits-Doppelgleitringdichtung 10 werden zusammen mit der Brille 18 mittels der Schrauben 4 an dem Gehäuse 1 befestigt. Zur Befestigung der dynamischen Teile der Sicherheits-Doppelgleitringdichtung 10 werden die Setzschrauben 2 6 angezogen. Dazu weist das Spannelement in seiner Umfangsflache Bohrungen 50 auf, welche in ihrem DurchmesWhen assembling the safety double mechanical seal 10, it is pushed onto the shaft 3 as a unit and the stationary parts of the safety double mechanical seal 10 are fastened to the housing 1 together with the gland 18 using the screws 4. To fasten the dynamic parts of the safety double mechanical seal 10, the set screws 2 6 are tightened. For this purpose, the clamping element has holes 50 in its circumferential surface, which have a diameter of

- 11 -- 11 -

ser derart beschaffen sind, daß durch sie hindurch die Setzschrauben 26 angezogen werden können. Die Bohrungen 50 können auch als Langlöcher ausgebildet sein, so daß die Setzschrauben 26 auch bei unterschiedlichen Stellungen der Schraube 46, also bei unterschiedlichen axialen Positionen des Spannelementes 44, angezogen werden können.These are designed in such a way that the set screws 26 can be tightened through them. The bores 50 can also be designed as elongated holes so that the set screws 26 can be tightened even when the screw 46 is in different positions, i.e. when the clamping element 44 is in different axial positions.

Um während des Transports und der Montage eine Dejustierung der Sicherheits-Doppelgleitringdichtung 10 zu verhindern-, sind an der Außenseite der Brille 18 mehrere über den Umfang verteilte Justierschrauben 51 angebracht. Jede Justierschraube 51 sichert eine Justierhülse 52, die einen radial abstehenden Vorsprung 53 aufweist. Der Vorsprung 53 greift in eine ringförmige Nut 54 des ringförmigen Aufsatzes 35 ein und sichert somit die innere und äußere Gleitringdichtung 11,15 unter der gewünschten Vorspannung. Wird die Justierschraube 51 gelöst, kann die Justierhülse 52 gedreht werden, so daß der Vorsprung 53 aus dem Eingriff mit der Nut 54 gelangt und die Sicherheits-Doppelgleitringdichtung 10 betriebsbereit ist.In order to prevent the safety double mechanical seal 10 from becoming misaligned during transport and assembly, a number of adjusting screws 51 distributed around the circumference are attached to the outside of the gland 18. Each adjusting screw 51 secures an adjusting sleeve 52 which has a radially protruding projection 53. The projection 53 engages in an annular groove 54 of the annular attachment 35 and thus secures the inner and outer mechanical seals 11, 15 under the desired preload. If the adjusting screw 51 is loosened, the adjusting sleeve 52 can be rotated so that the projection 53 comes out of engagement with the groove 54 and the safety double mechanical seal 10 is ready for operation.

Falls bei dem Betrieb der Sicherheits-Doppelgleitringdichtung 10 die innere Gleitringdichtung 11 und die äußere Gleitringdichtung 15 oder bei einem Betrieb als Sperrdruckdichtung nur die äußere Gleitringdichtung 15 ausfallen, kann das Medium aus dem Gehäuseinneren oder das Sperrdruckmedium aus der äußeren Gleitringdichtung 15 austreten. Das austretende Medium gelangt dann in die Nut 34 der Brille 18, wo es in einem schmalen Spalt zwischen dem Begrenzungsvorsprung 4 0 und der Brille 18 strömt. Dann gelangt das ausgetretene Medium über die Kragen 41 hinweg zu den Packungsringen 42.If the inner mechanical seal 11 and the outer mechanical seal 15 fail during operation of the safety double mechanical seal 10 or if only the outer mechanical seal 15 fails during operation as a barrier pressure seal, the medium can escape from the inside of the housing or the barrier pressure medium can escape from the outer mechanical seal 15. The escaping medium then reaches the groove 34 of the gland 18, where it flows in a narrow gap between the limiting projection 40 and the gland 18. The escaping medium then passes over the collars 41 to the packing rings 42.

• ··

- 12 -- 12 -

Im Normalbetrieb der Sicherheits-Doppelgleitringdichtung 10 ist die Schraube 46 lediglich so weit angezogen, daß das Spannelement 44 nur einen geringen Druck auf die Packungsringe 42 ausübt, so daß die Packungsringe nicht an der stationären Dichtungsfläche 3 6 der Sicherheitsdichtung 33 schleifen. Im normalen Betrieb berühren also die rotierenden Teile der Sicherheitsdichtung 33 die stationäre Dichtungsfläche 36 nicht. Daher ist auch keine Dichtwirkung vorhanden, so daß das ausgetretene Medium zunächst in die Umgebung gelangt, wo es von einer unter der Dichtung angeordneten, nicht dargestellten Wanne o.a. aufgefangen wird. Daraufhin wird die Maschine, welche die Welle 3 enthält, kurzzeitig stillgesetzt, so daß durch Anziehen der Schraube 46 die Packungsringe 42 mit Hilfe des Spannelementes 44 zusammengepreßt werden, so daß sie sowohl an der von der äußeren Umfangsflache des Begrenzungsvorsprungs 4 0 gebildeten dynamischen Dichtungsfläche und an der stationären Dichtungsfläche 3 6 der Sicherheitsdichtung 3 3 anliegen und eine Abdichtung zwischen den ortsfesten und rotierenden Teilen bewirken. Durch das Anziehen der Schraube 46 wird also die Sicherheitsdichtung 33 aktiviert, so daß kein oder nur noch ein sehr geringer Anteil des Mediums aus der Sicherheits-Doppelgleitringdichtung 10 in die Umgebung austreten kann. Nun kann die Maschine wieder anlaufen und weiter betrieben werden, bis eine Ersatzdichtung beschafft und eingebaut wird.During normal operation of the safety double mechanical seal 10, the screw 46 is only tightened to such an extent that the tensioning element 44 exerts only a slight pressure on the packing rings 42, so that the packing rings do not rub against the stationary sealing surface 36 of the safety seal 33. During normal operation, the rotating parts of the safety seal 33 do not touch the stationary sealing surface 36. Therefore, there is no sealing effect, so that the leaked medium initially reaches the environment, where it is collected by a tray or the like arranged under the seal (not shown). The machine containing the shaft 3 is then briefly stopped so that by tightening the screw 46 the packing rings 42 are pressed together with the aid of the clamping element 44 so that they rest against both the dynamic sealing surface formed by the outer circumferential surface of the limiting projection 40 and the stationary sealing surface 36 of the safety seal 33 and create a seal between the stationary and rotating parts. By tightening the screw 46 the safety seal 33 is activated so that no or only a very small proportion of the medium can escape from the safety double mechanical seal 10 into the environment. The machine can now start up again and continue to operate until a replacement seal is obtained and installed.

Claims

1. Safety double mechanical seal for sealing a rotating shaft ( 3 ) against a housing ( 1 ), with a gasket ( 18 ) surrounding the shaft ( 3 ) and attachable to the housing ( 1 ), an inner mechanical seal ( 11 ) sealing the shaft ( 3 ) against the interior of the housing and an outer mechanical seal ( 15 ) sealing the shaft ( 3 ) against the environment, each mechanical seal ( 11 , 15 ) having a stationary slide ring ( 12 , 16 ) arranged on the gasket ( 18 ) and a dynamic slide ring ( 13 , 17 ) attachable to the shaft ( 3 ), characterized in that a safety seal ( 33 ) is provided on the environment side of the outer mechanical seal ( 15 ), which seals the outer mechanical seal ( 15 ) against the environment.

2. Safety double mechanical seal according to claim 1, characterized in that the eyelet ( 18 ) and a limiting element ( 40 ) to be fastened to the shaft ( 3 ) limit a stuffing box ( 43 ) which runs annularly around the shaft ( 3 ) and in which at least one packing ring ( 42 ) is arranged.

3. Safety double mechanical seal according to claim 2, characterized in that an adjustable tensioning element ( 44 ) acts on the packing ring ( 42 ) from the ambient side in order to change the sealing pressure.

4. Safety double mechanical seal according to claim 2 or 3, characterized in that the dynamic sliding rings ( 13 , 17 ) are attached to a sleeve ( 22 ) which can be pushed onto the shaft ( 3 ) and which can be fastened to the shaft ( 3 ) by means of an adjusting ring ( 27 ) which contains set screws ( 26 ), the limiting element ( 40 ) being an annular circumferential projection of the adjusting ring ( 27 ).

5. Safety double mechanical seal according to claim 4, characterized in that the clamping element ( 44 ) is fastened to the adjusting ring.

6. Safety double mechanical seal according to claim 4 or 5, characterized in that the adjusting ring ( 27 ) has a circumferential groove for receiving the dynamic sliding ring ( 17 ) of the outer mechanical seal ( 15 ).

7. Safety double mechanical seal according to one of claims 1-6, characterized in that the packing ring ( 42 ) is arranged on the shaft ( 3 ).

8. Safety double mechanical seal according to one of claims 1-7, characterized in that the safety seal ( 33 ) surrounds the outer mechanical seal ( 15 ).

9. Safety double mechanical seal according to one of claims 2-8, characterized in that the eyelet ( 18 ) has an annular groove ( 34 ) in which the limiting element ( 40 ) and the packing ring ( 42 ) are arranged.

10. Safety double mechanical seal according to one of claims 1-9, characterized in that in the gland ( 18 ) a supply ( 47 , 48 ) leading to the mechanical seals ( 11 , 15 ) and a discharge leading to the mechanical seals ( 11 , 15 ) for a barrier pressure medium are provided.