DE2811196A1

DE2811196A1 - Abdichtung fuer wellen

Info

Publication number: DE2811196A1
Application number: DE19782811196
Authority: DE
Inventors: Guenter Pietsch
Original assignee: Howaldtswerke Deutsche Werft GmbH
Current assignee: Blohm and Voss GmbH
Priority date: 1978-03-15
Filing date: 1978-03-15
Publication date: 1979-09-20
Also published as: DE2811196C2

Description

Abdichtung für Wellen Die Erfindung bezieht sich auf eine Abdichtung für Wellen, insbesondere zur Abdichtung gegen flfissige Medien, mit einer oder mehreren in einem Gehäuse eingespannten Dichtmanschetten mit einem im wesentlichen axial verlaufenden, elastisch verformbaren und eine Dichtkante aufweisenden Steg, wobei Mittel zur Verringer1mg des Anpreßdruckes der Dichtkante vorgesehen sind.
Es sind bereits Anordnungen von derartigen Lippendichtungen bekannt, welche dazu dienen, den Anpreßdruck der Dichtkante, hervorgerufen durch Drucksteigerung im Raum höheren Drucks und damit verbundene Enrärmung mit relativ raschem Verschleiß der Dichtkante, zu vermindern. Eine bekannte Abdichtung dieser Art besteht aus mehreren axial hintereinander angeordneten Lippendichtungen, deren Lippen sich in gleicher axialer Richtung erstrecken und zur Erzielung eines stufenweisen Druckgefälles sowie zur Verringerung des Anpreßdruckes der Dichtkanten sich die Dichtlippen axial zum Raum niedrigeren Drucks hin erstrecken und ferner die Lippendichtungen auf der Seite des höheren Drucks eine die Lippe entlastende Fläche und auf der Seite des niedrigeren Druckes eine die Lippe zusätzlich der vom Gummi und gegebenenfalls von den mechanischen Mitteln erzeugten Anpreßkraft belastende Fläche haben. (Deutsche Patentanmeldung P 15 25 617) Eine derartige Anordnung ist jedoch sehr aufwendig, da mehrere Manschetten erforderlicll sind, die sämtlich in der gleichen axialen Richtung angeordnet sein mSissen, um den gewünschten Druckabbau zu ermöglichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abdichtung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, bei der die Verringerung des Aiipreßdruckes der Dichtkante mit einfachen Mitteln erreicht wird, der so verringerte Anpreßdruck auf einfache Weise dosiert werden kann und die abdichtende Manschette unabhängig von weiteren Manschetten ist, ohne daß hierbei die Elastizität der Dichtmanschetten weisen= lich beeinträchtigt wird Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Steg der Dichtmanschette im Bereich der Dichtkante einen sich radial nach außen erstreckenden Kragen aufweist, welcher sich gegenüber dem Medium abdichtend em Gehäuse abstützt. Ein derartig sich gegen das Gehäuse abstützender Kragen bewirkt, daß der Steg der Manschette nicht von dem abzudichtenden Medium beaufschlagt werden kann und somit entlastet ist. Die Anordnung des Kragens kann dabei so gewählt werden, daß seine radiale Beaufschlagung durch das Druckmedium sich ganz oder teilweise auf die Dichtkante auswirkt. Durch entsprechende konstruktive Ausbildung des Kragens kann die radiale Beaufschlagung auch vollständig aufgehoben werden, so daß die Dichtkante allein unter Ihrer Eigenspannung bzw. durch Federwirkung gegen die Welle anliegt.
In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung ist der Kragen mit einer am Gehäuse gleitend bewegbaren Dichtlippe versehen. Durch diese Maßnahme kann die Reibung zwischen Kragen und Gehäuse vermindert werden, was sich wiederum günstig auf die Elastizität der Dichtmanschette auswirkt.
Die Elastizität kann vorteilhaft auch dadurch beeinflußt werden, indem der Kragen der Dichtmanschette balgartig ausgebildet ist.
In weiterer vorteilhater Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen dem Steg der Dichtmanschette und dem Gehäuse ein Hohlraum vorgesehen ist, welcher mit einer nach außerhalb ffihrenden Bohrung im Gehäuse in Verbindung steht. Durch diese Maßnahme kann eventuell zwischen Kragen und Gehäuse hindurchtretendes Medium abgeleitet werden, ohne daß sich zwischen Steg und Gehäuse ein den Steg und damit die Dichtkante beaufschlagender Druck aufbauen kann.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand einer schematischen Stevenrohrabdichtung für Schiffe dargestellt. Es zeigen Figur 1 eine Abdichtung gemäß der Erfindung im Längsschnitt, Figur 2 eine vorteilhafte Ausgestaltung einer Dichtmanschette.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Abdichtung gemäß der Erfindung sind in der Zeichnung ferner gegenübergestellt: In Figur 3 eine herkömmliche Dichtungsmanschette und in Figur 4 eine Dichtungsmanschette für eine Abdichtung nach der Erfindung.
In Figur 1 ist eine Welle 1 von einem Gehäuse, bestehend aus einem Gehäusering 2, einem Zwischenring 3 und einem Flanschring 4, umgeben. Zwischen dem Gehäusering 2 und dem Zwischenring 3 ist eine Dichtmanschette 5 mit einem Steg 6, einer Dichtkante 7, einem Kragen 8 mit einer Dichtlippe 9 sowie Ringfedern 10 und 11 eingespannt. Die Dichtmanschette 5 ist zur Abdichtung gegen Seewasser 12 vorgesehen.
Zwischen dem Steg 6 und dem Gehäusering 2 ist ein Hohlraum 13 gebildet, der mit einer Bohrung 14 im Gehäusering 2 in Verbindung steht. Die Bohrung 14 rlündet in eine Sammelbohrung 18, welche durch den Zwischenring 3 und den Flanschring 4 hindurch in einen nicht dargestellten Sammeltank oder in eine Bilge führt. Zwischen dem Flanschring 4 und dem Zwischenring 3 ist eine weitere Dichtmanschette 15 eingespannt, welche gegen Öl 21 abdichtet.
In gleicher Weise wie bei der Dichtmanschette 5 sind auch hier ein Hohlraum 16 und eine Bohrung 17 vorgesehen, welche in die Sammelbohrung 18 mündet. Zwischen den beiden Dichtmanschetten 5 und 15 ist ein Hohlraum 19 vorgesehen, der über eine Bohrung 20 mit der Sammelbohrlmg 18 in Verbindung steht.
Die Wirkungsweise der Abdichtung ergibt sich wie folgt: Der Druck des Seewassers 12 bewirkt, daß der Kragen 8 mit seiner Dichtlippe 9 sich abdichtend am Gehäusering 2 abstützt. Hierdurch wird verhindert, daß der Druck des Seewassers 12 den Steg 6 beaufschlagt und die Dichtkante 7 einem wesentlich erhöhten Anpreßdruck unterworfen ist.
Gleichzeitig wird die Elastizität der Dichtmanschette 5 durch die zwischen dem Kragen 8 und dem Gehäusering 2 entstehende Reibungskraft nur unwesentlich beeinträchtigt, da diese durch geeignete Vorkehrungen wie z B. durch Beschichten des Gehäuses und/oder des Kragens mit Kunststoff erheblich verringert werden kann. Etwaiges zwischen dem Kragen 8 und dem Gehäusering 2 hindurchtretendes Seewasser gelangt in den Hohlraum 13, von wo aus es durch die Bohrung 14 und die Sammelbohrung 18 nach außerhalb in einen Sammeltank oder eine Bilge abgefiihrt werden kann.
Die gleiche Wirkungsweise ergibt sich für die Dichtmanschette 15, welche gegen das Öl 21 abdichtet.
In dem Hohlraum 19 zwischen den beiden Dichtmanschetten 5 und 15 kann sich sowohl Seewasser als auch Öl sammeln, welches bei etwaigen Undichtigkeiten zwischen den Dichtmanschetten hindurchgeereten ist, und durch die Bohrungen 20 und 18 ebenfalls abgeleitet werden kann.
Bei der herkömmlichen Dichtmanschette gemäß Figur 3 wird die Dichtkante 7 a durch die Beaufschlagung des Steges6a voll belastet: P = Pl x F1 Dagegen ist bei der Dichtmanschette gemäß Figur jr, der Steg 6 völlig entlastet. Die Belastung der Dichtkante 7 wird durch die Wirkfläche F3, den Fliissigkeitsdruck p1 und die Reibkraft Rk bestimmt: P = p1 x F - Rk Da F2 druckmäßig im Gleichgewicht ist, kann durch entsprechende Dimensionierung von F3 die Belastung der Dichtkante 7 den erforderlichen Betriebsverhältnissen angepaßt werden. Ist z. B. F3 = 0, so ist die Dichtkante 7 nur durch die Ringfeder 10 und durch die Eigenspannung belastet.
L e e r s e i t e

Claims

P a t e c t t n E T) r ii c il e 1. Abdichtung für Wellen, insbesondere zur Abdichtung gegen flüssige leie, mit einer ocer mehreren in einem Gehäuse eingespannten Dichtmanschetten mit einem im wesentlichen axial verlaufenden, elastisch verformbaren und eine Dichtkante aufweisenden Steg, wobei Mittel zur Verringerung des Anpreßdruckes der Dichtkante vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg im Bereich der Dichtkante einen sich radial nach außen erstrecltenden Kragen aufweist, welcher sich gegenüber dem Medium abdichtend am Gehäuse ab stützt.
2. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen mit einer c Gehäuse gleitend bewegbaren Dichtlippe verstehen ist.
3. Abdichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen der Dichtmanschette balgartig ausgebildet ist.
4. Abdichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Steg der Dichtmanschette und dem Gehäuse ein Hohlrsum vorgesehen ist, welcher mit einer nach außerhalb führenden Bohrung im Gehäuse in Verbindung steht