DE2614888B2 - - Google Patents

Description

Abstand ^O^i '62) _;.^;t;ä^^-;'^nen\*;-zB^eovdneteh: Gegendichtflächen (56, 58) aufweisen, und daß zwischen den radial äußeren Bereichen der Lippendichtungen (48, 50) ein axial in sich federnder Abstützejnj(78)vorgesehenist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützring (78) in zwei Teilringe (80, 82) aufgeteilt ist, zwischen denen Druckfedern (94) angeordnet sind. 2»

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfedern (94) in Sackbohrungen (91,93) der Teilringe (80,82) abgestützt sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder

3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilringe (80,82) die Lippendichtungen (48, 50) übergreifende Flansche (78t; TiLJ) aufweisen.

5. Vorrichtung nash einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützring (78) radial nach außer auseinanderstreben- η de Abstützflächen (786jzur Abstützung auf komplementär verlaufenden Flächenbereichen (48a, 5OaJ der Lippendichtungen (48,50) aufweist

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilringe (80, 82) ·»» durch lockere Verbindungsglieder (88) miteinander verbunden sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß die Teilringe (80, 82) aus fest miteinander verbundenen Halbringen (82a, ·»-> 82t;gebildet sind.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abdichtung zweier durch eine von einer Weite durchsetzte Trennwand voneinander getrennten Abteilen mittels zwei auf der Welle sitzenden und mit der Welle umlaufenden, in axialem Abstand voneinander befindli- v» eben, sich im wesentJichen in radialer Richtung erstreckenden Lippendichtungen aus nachgiebigem Material und mit einem an der Trennwand befindlichen Gehäuse mit zwei von der Welle mit Spieldurchsetzten Stirnwänden, deren innere Stirnflächen jeweils eine ^w| Gegendichtfläche für eine der Lippendichtungen bilden.

Nach der US-PS 29 50 932 und der DB-AS 12 24 106 sind Vorrichtungen dieser Art bekannt, deren Lippendichtungen im eingebauten Zustand, auch ohne Anwesenheit eines Mediumsdrucks, allein unter ihrer <"> Eigenspannung an den inneren Stirnflächen der Trennwand bzw. eines entsprechenden Dichtungsgehäuses anliegen und somit auch bei Abwesenheit von ffilp*|fäeif FRjES^il;4Ji5ei7 ^H^ßjeSmauär l'GB^^i6^l^^^f&i^^^^p:~pH^fdef_: .'■'· :';' ^^eKJuBjgJixon); Reibung;iund; Abnützung: während epes vBetpäis^tw^

erforderlich ist, Lippen/lichtungen in ihrer entspannten Ruhestellung mit Abstand zu ihrer Gegendichtfläche anzuordnen. Diese Lippendichtungen werden erst durch den Druck des abzudichtenden Mediums gegen die Gegendichtfläche gedrückt und unterliegen somit der Abnutzung nur, wenn ihre Dichtfunktion tatsächlich erforderlich ist Hiervon macht die Erfindung Gebrauch.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein schnelles Schließen der Abdichtung bei einer Vorrichtung eingangs genannter Art in der einen bzw. der anderen Richtung zu bewirken.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Lippendichtungen bei Abwesenheit eine^. Druckunterschiecks zwischen den beiden Abteilen einen geringen Abstand zu den ihnen zugeordneten Gegendichtflächen aufweisen, und daß zwischen den radial äußeren Bereichen der Lippendichtungen ein axkil in sich federnder Abstützring vorgesehen ist

Wirkt auf die eine Lippendichtung ein höherer Druck als auf die andere Lippendichtung, so weicht die erstgenannte Lippendichtung dem Druck aus und überträgt ihre Ausweichbewegung über den Abstützring auf die andere Lippendichtung, so daß diese rasch schließt

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform anhand der Zeichnung näher erläutert

Fi g. 1 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht der an einer Trennwand eines Schiffes befestigten Ausführungsform;

Fig.2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig.3 zeigt eine vergrößerte Darstellung entsprechend der Linie 3-3 in F i g. 2;

F i g. 4 zeigt eine Ansicht entsprechend der Linie 4-4 in Fig. 1;

F ι g. 5 zeigt eine Ansicht entsprechend der Linie 5-5 i.iFig.3;

F i g. 6 zeigt eine Ansicht entsprechend der Linie 6-6 in F i g. 5;

Fi g. 7 zeigt eine Ansicht entsprechend der Linie 7-7 in Fig.3;

F i g. 8 zeigt in einer Darstellung ähnlich der F i g. 3, die Anpassung der Dichtung beim Einströmen von Wasser aus einem überfluteten Abteil in das Gehäuse;

Fig.9 zeigt in einer Darstellung ähnlich der Fig.8 die Anpassung der Dichtung, nachdem das Wasser den Teil des Gehäuses gefüllt hat, der mit dem überfluteten Abteil in Verbindung steht;

Fig. 10 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Dichtung der F ig. I.

In Fig. 1, 2 und 10 ist eine Trennwand 12 eines Schiffes gezeigt, das Abteile 14 und 16 voneinander

trennt, Pine siph dreh>nde,Wel|e »»des Schiffsantriebe!? erstreckt sii-'h zwischen diesen beiden Abfeilen ,14,19 und verläuft durch eine öffnung 5S> in derTrenirwa. nd IZ

Im Normalbetrieb des Schiffes ftt es nicht erforderlich,, cfie Öffnung 20 in der Trennwand 12 um die Welle 18 herum abzudichten, da keine der Abteile 14,16 eine Flüssigkeit oder andere Substanz enthält, die gegenüber dem anderen Abteil 14,13 zurückgehalten werden muß. Wenn jedoch bei einer Beschädigung des Schiffes eines der Abteile 14 und 16 mit Wasser gefüllt wird, ist es vorteilhaft, wenn die Öffnung 20 in der Trennwand 12 um die Welle 18 herum abgedichtet wird, so daß ein Übertritt des Wassers aus dem gefüllten Abteil 14,16 in das angrenzende Abteil (4,16 ausgeschlossen wird.

Zu diesem Zweck ist ein Gehäuse 22 über der öffnung 20 an der Trennwand 12 br festigt Das Gehäuse 22 weist eine kreisförmige Grundplatte 24 und eine mittlere, kreisförmige Wand 26 auf, die sich von der Grundplatte 24 aus erstreckt Der äußere Rand der Grundplatte 24 ist mit der Trennwand 12 mit Hilfe von Schrauben 28 verschraubt; ein U-Ring 30, der ίκ einer Nut in der Grundplatte 24 liegt, wird in Dichtungseingriff mit der Trennwand 12 gedrückt, wenn die Schrauben 28 angezogen werden. Auf die Wand 26 ist ein deckel 32 mit Hilfe von Schrauben 34 geschraubt; ein O-Ring 36 liegt in einer Nut der Wand 26 zwischen dem Deckel 32 und der Wand 26, so daß diese Verbindung gegen Wasserdurchtritt gesichert ist Die Grundplatte 24 und der Deckel 32 weisen mittlere öffnungen 38 und 40 auf, durch die die Welle 18 verläuft Zur Erleichterung des Einbaus sind das Gehäuse 22 und der Deckel 32 in einer Mittelebene geteilt, wie aus F i g. 2 und 10 hervorgeht

jede Hälfte des Gehäuses 22 weist vorspringende Stege 37 in dieser Ebene auf gegenüberliegenden Seiten der öffnungen 38 auf, die zur Aufnahme von Verbindungsschrauben 39 dienen. Jede Hälfte des Deckels 32 weist ebenfalls vorspringende Stege 41 in der genannten Ebene auf gegenüberliegenden Seiten der öffnungen 40 auf, die ebenfalls zur Aufnahme von Verbindungsschrauben 43 dienen. Das Gehäuse 22 und der Deckel 32 bilden nach Verbindung ihrer jeweiligen Hälften eine innere, ringförmige Kammer 42 um die Welle 18 herum.

Eine Dichtung 44 ist auf der Welle 18 befestigt und dreht sich in der Kammer 42 mit der Welle 18. Die Dichtung 44 weist eine Nabe 46 mit radial nach außen verlaufenden, im Abstand liegenden, kreisförmigen Lippendichtungen 48 und 50 auf. Die Nabe 46 ist mit einer Mittelbohrung 52 zur Aufnahme der Welle 18 versehen. Die äußeren Enden der Mittelbohrung 52 sind zur Anpassung an Verbiegungen der Welle 18, die im Falle eines Unfalles auftreten können, abgeschrägt (Pos. 53), so daß Verbiegungen nicht zu einer Verspannung der Dichiung 44 in der Gehäuse-Kammer 42 führen. Die Nabe 46 und die Lippendichtung 48, 50 bilden einen geteilten Ring (Pos. 45 in F i g. 4% so daß eier Einbau erleichtert wird. Die Nabe 46 weist Stirnflächen 46a, 466 auf, die senkrecht zur Mittelachse A der Welle 18 verlaufen. Die beiden Lippendichtungen 48 und 50, die sich im Abstand zueinander im wesentlichen radial erstrecken, sind von der Mittelebene Baus, die durch die Dichtung 44 senkrecht zu der Achse A der Welle 18 verläuft, leicht nach außen geneigt Die Flansche enden an ihren äußeren Enden in Dichtflächen 52, 54. Die Dichtung 44 besteht aus einem flexiblen, elastischen Material, wie etwa Gummi. Um einen übermäßigen Verschleiß der Lippendichtungen 48, 50 vor einem tatsächlichen Abdichturigserfordernis zu verhindern,

liegen, djyLjppendiejitunjen 48 und so normalerweise im Absang vpn pegendirtufjächert W und 58 der Kammer 12, so daß Zwischenräume 60,62 entstehen. Daher sieht cfie pichtung 44 normalerweise nicht in Reibungseingriff mit dem Gehäuse 22 oder irgendwelchen anderen Teilen,

Die Dichtung 44 ist auf der Welle 18 mit Hilfe eines Bandes 64 festgelegt, daß zwischen den im Abstand liegenden Lippendichtungen 48 und 50 die Nabe 46 der Dichtung 44 vollständig umgibt und die Dichtung 44 bei der Drehung der Welle 18 mitnimmt Wie aus -Fig.7 hervorgeht, sind Blöcke 66, 68 an einem Ende des Bandes 64 und in der Nähe des anderen Endes des Bandes 64 befestigt Eine Schraube 70 erstreckt sich durch den Block 68 und ist in den Block 66 eingeschraubt Eine Feder 72 befindet sich auf der Schraube 70 zwischen dem Block 68 und dem Kopf 70a der Schraube 70, so daß das Band 64'auf der Nabe 46 der Dichtung 44 festgezogen wird, wenn die Schraube 70 angezogs/i ist Die Dichtung 44, die aus einem flexiblen, elastischen Materia! wie Gummi bejaht, wird durch das Band 64 auf die Welle 18 gepreßt, so daf. sie die Welle 18 fest erfaßt und mit dieser umläuft Das Band 64 hält die Dichtung 44 ausreichend dicht auf der Welle 18, um einen Wasserdurchtritt entlang der Welle 18 unter der Dichtfpg 44 hindurch zu verhindern, wenn eines der Abteile 14,16 überflutet wird.

Weiterhin sind Stützringe 74, 76 an den Seiten der Nabe 46 der Dichtung 44 befestigt Die Stützringe 74,76 sind an den Stirnflächen 46a, 46b der Dichtung 44 befestigt und bestehen jeweils aus vier Segmenten 76a, 766,76c und 76c/(Fig.4). Diese Segmente 76a, 766,76c, 76c/ bestehen aus Kohlenstoff oder einem harten Kunststoff wie Teflon (Polytetrafluoräthy len), so daß sie eine Lagerfläche bilden, sofern die Trennwand 12 oder die Welle 18 in Axialdichtung aufgrund unnormaler Bedingungen verschoben werden. Im Normalfalle liegt die Dichtung 44 in der Mitte des Gehäuses 42, wie es in F i g. 3 gezeigt ist, so daß die Stützringe 74 und 76 im Abstand von den inneren Stirnflächen 56, 58 der Kammer 42 liegen.

ein Abstützring 78 besteht aus zwei Teilringen 80,82, die jeweils zwei Halbringe 82a, 826 (F i g. 5) umfassen, die durch Glieder 84 zusammengehalten werden, die mit Stiften 86 an den Halbringen 82a, 82fc befestigt sind. Die beiden Teilringe 80 und 82 werden durch Niete 88 (Fig.6) zusammengehalten, die einen Kopf 88a an einem Ende, der in einer Bohrung 90 in dem Teilring 82 liegt, und einen Schaft 886 aufweisen, der in einer Bohrung 92 in dem Teilring 80 liegt Die Bohrung 90 und 92 sind an ihren inneren Enden verjüngt, so daß sie die Köpfe 88a und die angestauchten Enden der Schäfte 886 festhalten und die Teilringe 80,82 nach Anbringung der Niet, η SS nicht weiter getrennt werden können, als es sich durch die Grenzen ergibt die durch den Raum zwischen den Kopien 88a und den angestauchteit Enden der Nieten 88 ergibt Die Teilringe 80, 82 werden normalerweise in ihrer am weitesten getrennten Stellung durch Druckfedern 94 (Fig. 3) gehalten, die in Sackbohrungen 51 und 93 der Teilringe 80 und 82 eintreten.

Wie in Fig,3 gezeigt ist, weist der AbMützring 78 einen Rumpfbereich 78a und einen k egelstumpf förml· gen Bereich mit AbstOtzflächen 786 sowie Flansche 78c und nd auf, die sich von beiden Seiten des Rumpfbereiches 78a an dessen äußerer Oberfläche erstrecken. Wenn der Abstützring 7 eingebaut ist, wie es in Fig.3 gezeigt ist, liegt er zwischen den äußeren

Enden der Lippendichtungen 48 und SO der Dichtung 44, wobei die Seiten des Rumpfbereiches 78a komplementär an den inneren Ftächenbereichen 48« und SOe der Lippendichtungen 48, 30 anliegen. Der Abstutzring 78 diückl in seiner normalen Lage zwischen den Lippendichtungen 48» SO diese Lippendichtungen 48, SO nicht in Eingriff mit den inneren Stirnflächen 56, S8 der Kammer 41 Auf diese Weise werden die Zwischenräume 80, 62 zwischen den Dichtflächen 34, SS der Lippendichtungen 48, SO und den Gegendichtflächen 36, 58 auch dann beibehalten, wenn der Abstützring 78 montiert ist. Der Abstützring 78 verhindert jedoch, daß die Lippendichtungen 48, 50 über eine begrenzte Strecke hinaus nach innen gedrückt werden.

Beim normalen Betrieb des Schiffes befinden sich die Abteile 14 und 16 nicht unter Wasser, so daß keine Abdichtung zwischen den Abteilen 14, 16 erforderlich ist. Die Dichtung 44 dreht sich in der Kammer 42 mit der Welle 18, jedoch steht kein Teil der Dichtung 44 mit irgendeinem Teil des feststehenden Gehäuses 22 oder einem anderen feststehenden Teil in Eingriff. Folglich verschleißt kein Teil der Dichtung 44 aus elastischem Gummimaterial und eine häufige Überfprüfung und/ oder ein häufiger Austausch der Dichtung 44 ist nicht erforderlich.

Für den Fall, daß eines der Abteile 14, 16, beispielsweise das Abteil 16 überflutet wird, bewirkt die Dichtung 44 entsprechend dem Wasserdruck in dem Abteil 16 automatisch eine Abdichtung zwischen den beiden Abteilen 14,16. Das Wasser in dem Abteil 16, das zwischen der Dichtung 44 und der Welle 18 nicht hindurchtreten kann, steigt zwischen der Lippendichtung 50 und der Gegendichtfläche 58 an und gelangt durch den ringförmigen Zwischenraum 62 in die Kammer 42. Durch den Wassereintritt in die Kammer 42 wird zunächst die Lippendichtung SO nach innen, d. h. nach links in F i g. 8 verbogen, so daß der Zwischenraum G2 erweitert und die Kammer 42 schnell gefüllt wird. Die auf die Lippendichtung SO ausgeübte Kraft wird über den Abstützring 78 auf die Lippendichtung 48 Obertragen, die dadurch ebenfalls nach links verbogen wird, so daß die umlaufende Dichtfläche SS rasch in Dichteingriff mit der feststehenden Gegendichlflächc 56 gebracht wird. Nachdem das Wasser die Kammer 42

κι gefüllt hat, drückt die Druckkraft gegen den Flächenbereich 48a der Lippendichtung 48 die Dichtfläche 52 der Lippendichtung 48 gegen die Gegendichtfläche 56. wie es in Fig.9 gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt hai sich jedoch der Druck auf den einander gegenüberliegenden

is Seiten der Lippendichtung 50 ausgeglichen, so dall die Lippendichtung 50 in ihre normale Ausgangsposition zurückkehrt. Ohne Verwendung des Abstützringes 78 könnte sich die Lippendichtung 50 unter der Kraft des einströmenden Wassers zwar nach innen verbiegen, die

jo Dichiiiäche 52 tier Lippendichtung 4S wüi'dc- alici zunächst nicht gegen die Gegendichtfläche 56 angedrückt, bis sich ein Druck in der Kammer 42 aufgebaut hat.
Wenn die Lippendichtung 50 fortgelassen würde.

2-, würde die Lippendichtung 48 nach wie vor durch den Flüssigkeitsdruck in der Kammer 42 verbogen werden, jedoch unter Umständen nur, nachdem eine beträchtliche Wassermenge durch den Zwischenraum 60 in das Abteil ί i eingetreten wäre. Die Verwendung von zwei

jo Lippendichtungen 48,50 und eines Abstützrings 78 stellt sicher, daß der Zwischenraum 60 rascher geschlossen wird, da die Lippendichtung 50 mit Hilfe des Abstützringes 78 die Lippendichtung 48 durch den anfänglichen Eintritt des Wassers in die Kammer 42

Ji rasch verbiegt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

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