NL193289C

NL193289C - Shaft seal for sealing a liquid medium.

Info

Publication number: NL193289C
Application number: NL8803034A
Authority: NL
Original assignee: Blohm & Voss Ind Gmbh
Priority date: 1987-12-11
Filing date: 1988-12-09
Publication date: 1999-05-06
Also published as: AU2657688A; CN1035711A; SE8804472D0; SE470140B; NL8803034A; GB2213540B; CN1015817B; DE3742080C2; GB2213540A; GB8828438D0; DE3742080A1; JPH01193466A; KR890010436A; AU609910B2; JPH0814321B2; NL193289B; KR0121287B1; SE8804472L

Description

1 1932891 193289

Asafdichting voor het afdichten van een vloeibaar mediumShaft seal for sealing a liquid medium

De uitvinding heeft betrekking op een afdichting, bij voorkeur bestemd voor het afdichten van een schroefas van een schip, voor het afdichten van een vloeibaar medium tegen een gasvormig medium, in het bijzonder 5 de atmosfeer, met een ringvormige dichtlip uit elastomeermateriaal, welke met een rondgaande dichtrand tegen de as aanligt, waarbij zich vanaf de dichtrand naar het af te dichten vloeibare medium toe een conusvormig lipuitsteeksel uitstrekt, dat in de bedrijfstoestand met de as een hoek vormt welke ten minste gelegen is in een bereik van 5 tot 10°.The invention relates to a seal, preferably intended for sealing a propeller shaft of a ship, for sealing a liquid medium against a gaseous medium, in particular the atmosphere, with an annular sealing lip of elastomer material, which circumferential sealing edge rests against the shaft, a conical lip protrusion extending from the sealing edge towards the liquid medium to be sealed, which in the operating condition with the shaft forms an angle which is at least in a range of 5 to 10 °.

Een dergelijke asafdichting is bekend uit de WO-publicatie WO 87/01169. Hierbij is sprake van een 10 asafdichting waarbij het vloeibare medium bewust van de rondgaande dichtrand wordt weggeleid, waartoe het lipuitsteeksel tot oscilleren wordt gebracht. Er blijven hierbij smeringsproblemen bestaan.Such a shaft seal is known from WO publication WO 87/01169. This is a shaft seal in which the liquid medium is deliberately guided away from the circumferential sealing edge, for which purpose the lip protrusion is caused to oscillate. Lubrication problems persist.

De uitvinding voorziet nu in een asafdichting met verbeterde smering en de asafdichting volgens de uitvinding wordt daartoe gekenmerkt, doordat in het geval van een laag visceuze vloeistof als vloeibaar medium, bijvoorbeeld wanneer het vloeibare medium uit water bestaat, en bij drukverhoudingen waarbij het 15 vloeibare medium een hogere druk heeft dan het gasvormige medium, de hoek ten hoogste 12° bedraagt, waarbij de hoek kleiner gehouden wordt, naarmate de viscositeitsgraad van de vloeistof lager is teneinde, ter verbetering van de smering, opzettelijk een zekere mate van lekkage tussen de dichtrand en de as te bewerkstelligen. Hierdoor wordt een goede smering van de dichtrand verkregen en daarmee een goede levensduur van de dichtclip.The invention now provides a shaft seal with improved lubrication and the shaft seal according to the invention is therefore characterized in that in the case of a low-viscous liquid as the liquid medium, for instance when the liquid medium consists of water, and at pressure ratios in which the liquid medium has a higher pressure than the gaseous medium, the angle is at most 12 °, the angle being kept smaller, the lower the viscosity of the liquid, so that, in order to improve lubrication, a certain amount of leakage between the sealing edge and to accomplish the axis. This provides good lubrication of the sealing edge and thus a good service life of the sealing clip.

20 Volgens de uitvinding vindt dus door de zeer scherpe conushoek een bewust ingeleide lekkage van water door de spleet tussen dichtrand en as plaats, waardoor gewaarborgd wordt, dat de smering, ongeacht de slechte smeereigenschappen van het water, voldoende is.According to the invention, therefore, due to the very sharp cone angle, a deliberately initiated leakage of water takes place through the gap between the sealing edge and the shaft, whereby it is ensured that the lubrication, regardless of the poor lubricating properties of the water, is sufficient.

Het binnentreden van lekwater in de gasvoerende ruimte komt hierbij niet nadelig tot uitdrukking, omdat het lekwater gemakkelijk door relatief eenvoudige en bekende transportinrichtingen verwijderd kan worden. 25 De kleine conushoek van hoogstens 12° werkt daardoor in de zin van het beoogde transport, omdat een drukwig tussen as en conus wordt gevormd, welke de dichtlip hydrodynamisch doet zweven, dat wil zeggen opwijdt en aldus de beoogde lekkage naar de gasvoerende ruimte toe inleidt.The entry of leakage water into the gas-carrying space is not adversely expressed here, because the leakage water can easily be removed by relatively simple and known transport devices. The small cone angle of not more than 12 ° therefore acts in the sense of the intended transport, because a pressure wedge is formed between the shaft and the cone, which causes the sealing lip to float hydrodynamically, that is to say, and thus introduces the intended leakage into the gas-carrying space .

Volgens een voordelige uitvoeringsvorm van de uitvinding zijn aan het oppervlak van het conusvormige ringuitsteeksel hydrodynamisch werkende transportgroeven aangebracht, welke zodanig zijn uitgevoerd, dat 30 zij het vloeibare medium met hogere druk naar een medium met lagere druk transporteren, waarbij de transportgroeven op de wijze van een schroefdraad met naar de afdichtrand toe gerichte spoed uitgevoerd zijn en de transportgroeven de omtrek van het ringuitsteeksel met ten minste één schroefgang omsluiten.According to an advantageous embodiment of the invention, hydrodynamically acting transport grooves are arranged on the surface of the conical ring protrusion, which are designed such that they transport the liquid medium with higher pressure to a medium with lower pressure, the transport grooves in the manner of a threads are made with a pitch directed towards the sealing edge and the transport grooves enclose the circumference of the ring projection with at least one screw thread.

Hierdoor is voorzien in extra hulpmiddelen om de lekkage te bevorderen.This provides additional aids to promote leakage.

Opgemerkt wordt dat op zich uit het Duitse "Offenlegungsschrift” DE-A 1.808.655 bekend zijn transport-35 groeven in de vorm van een schroefdraad, gevormd in een lipafdichting.It is noted that the German "Offenlegungsschrift" DE-A 1,808,655 are known per se transport grooves in the form of a screw thread, formed in a lip seal.

Deze groeven leiden echter het smeermiddel weg van de afdichtiippen en juist niet naar het contactvlak tussen de afdichtlip en de as.However, these grooves divert the lubricant away from the sealing lips and not to the contact surface between the sealing lip and the shaft.

De uitvinding zal nu aan de hand van de tekening en de beschrijving in het volgende nader worden 40 toegelicht.The invention will now be explained in more detail below with reference to the drawing and the description.

Figuur 1 toont in doorsnede een dichtlip zonder transportgroeven; figuur 2 toont in doorsnede een dichtlip met transportgroeven; en figuur 3 toont in doorsnede een afdichtconstructie met twee axiaal achter elkaar aangebrachte dicht-lippen.Figure 1 shows in cross section a sealing lip without transport grooves; Figure 2 shows in cross section a sealing lip with transport grooves; and Figure 3 shows in cross section a sealing construction with two sealing lips arranged axially one behind the other.

4545

De in figuur 1 weergegeven dichtlip heeft een inspandeel 1, een rug 2, en een lipdeel 3. Het lipdeel 3 ligt met een dichtrand 4, welke in het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld een afgeronde kant vormt, tegen de as 7 aan.The sealing lip shown in figure 1 has a clamping part 1, a back 2, and a lip part 3. The lip part 3 lies against the shaft 7 with a sealing edge 4, which in the present exemplary embodiment forms a rounded side.

Vanaf de dichtrand 4 strekt zich in de richting van het af te dichten medium W een conus-vormig 50 ringuitsteeksel 5 uit, dat met de as 7 een zeer scherpe hoek alfa vormt. Het conus-vormige ringuitsteeksel 5 is aan zijn naar de as toegekeerde oppervlak glad uitgevoerd. Aan de naar het gasvormige medium G toegekeerde zijde is het lipdeel 3 eveneens conisch uitgevoerd. Deze conus, welke in axiale richting wezenlijk korter is dan de naar het vloeibare medium toegekeerde conus, is voor de functie van het lipdeel van geen betekenis.From the sealing edge 4 extends in the direction of the medium W to be sealed a cone-shaped ring protrusion 5, which with the shaft 7 forms a very acute angle alpha. The conical ring protrusion 5 is smooth on its surface facing the shaft. On the side facing the gaseous medium G, the lip part 3 is also conical. This cone, which is substantially shorter in axial direction than the cone facing the liquid medium, is of no significance for the function of the lip part.

55 De in figuur 2 weergegeven dichtlip bestaat uit dezelfde delen als de dichtlip volgens figuur 1 met dit enige verschil, dat het conus-vormige ringuitsteeksel 5 aan zijn naar de as 7 toegekeerde conus-vlak 5 met de transportgroeven 6 op de wijze van een meergangige schroefdraad, uitgerust is.55 The sealing lip shown in figure 2 consists of the same parts as the sealing lip according to figure 1, with the only difference that the cone-shaped ring protrusion 5 on its conical surface 5 facing the shaft 7 with the transport grooves 6 in the manner of a multi-step threaded.

Claims

193289 2 Uit figuur 3 blijkt, dat de dichtlippen niet alleen als afzonderlijke afdichtingen, doch ook in afdicht-constructies van gebruikelijke bouw met twee of meer op afstand achter elkaar aangebrachte dichtlippen toegepast kunnen worden. In de weergegeven afdichtconstructie is de aan het af te dichten medium W grenzende dichtlip door 1, 4, 5 5 en de aan het gasvormige medium grenzende dichtlip door 1', 4', 5' aangeduid.193289 2 It can be seen from Figure 3 that the sealing lips can be used not only as separate seals, but also in sealing constructions of conventional construction with two or more sealing lips arranged one behind the other. In the sealing construction shown, the sealing lip adjacent to the medium W to be sealed is indicated by 1, 4, 5 and the sealing lip adjacent to the gaseous medium is indicated by 1 ', 4', 5 '.

1. Afdichting, bij voorkeur bestemd voor het afdichten van een schroefas van een schip, voor het afdichten van een vloeibaar medium tegen een gasvormig medium, in het bijzonder de atmosfeer, met een ringvormige dichtlip uit elastomeermateriaal, welke met een rondgaande dichtrand tegen de as aanligt, waarbij zich vanaf de dichtrand naar het af te dichten vloeibare medium toe een conusvormig lipuitsteeksel uitstrekt, dat in de bedrijfstoestand met de as een hoek vormt welke ten minste gelegen is in een bereik van 5 tot 10°, 15 met het kenmerk, dat in het geval van een laag visceuze vloeistof als vloeibaar medium, bijvoorbeeld wanneer het vloeibare medium uit water bestaat, en bij drukverhoudingen waarbij het vloeibare medium een hogere druk heeft dan het gasvormige medium, de hoek ten hoogste 12° bedraagt, waarbij de hoek kleiner gehouden wordt, naarmate de viscositeitsgraad van de vloeistof lager is teneinde, ter verbetering van de smering, opzettelijk een zekere mate van lekkage tussen de dichtrand en de as te bewerkstelligen.A seal, preferably intended for sealing a propeller shaft of a ship, for sealing a liquid medium against a gaseous medium, in particular the atmosphere, with an annular sealing lip of elastomer material, which has a round sealing edge against the shaft with a conical lip protrusion extending from the sealing edge towards the liquid medium to be sealed, which in the operating state with the shaft forms an angle which is at least in a range of 5 to 10 °, characterized in that in the case of a low-viscosity liquid as the liquid medium, for example when the liquid medium consists of water, and at pressure ratios in which the liquid medium has a higher pressure than the gaseous medium, the angle is at most 12 °, the angle being kept smaller As the viscosity of the liquid is lower, in order to improve lubrication, a certain degree of leakage between ensure the sealing edge and the shaft.

2. Afdichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat aan het oppervlak van het conusvormige ring- uitsteeksel hydrodynamisch werkende transportgroeven aangebracht zijn, welke zodanig zijn uitgevoerd, dat zij het vloeibare medium met hogere druk naar een medium met lagere druk transporteren, waarbij de transportgroeven op de wijze van een schroefdraad met naar de afdichtrand toe gerichte spoed uitgevoerd zijn en de transportgroeven de omtrek van het ringuitsteeksel met ten minste één schroefgang omsluiten. Hierbij 3 bladen tekeningSeal according to claim 1, characterized in that hydrodynamically acting transport grooves are arranged on the surface of the conical annular protrusion, which are designed such that they transport the liquid medium at a higher pressure to a medium at a lower pressure, the conveying grooves are designed in the manner of a thread with a pitch directed towards the sealing edge and the conveying grooves enclose the circumference of the ring projection with at least one screw thread. Hereby 3 sheets drawing