DE2138550A1

DE2138550A1 - Wellendichtung mit geteilter Hülse

Info

Publication number: DE2138550A1
Application number: DE19712138550
Authority: DE
Inventors: Edward James Strozak Stephen Indiana Pa. Krisak (V.St.A.). P
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1971-01-13
Filing date: 1971-08-02
Publication date: 1972-07-27
Also published as: FR2122113A5; GB1317519A; DE7129584U; US3661399A; CA952553A; SE360157B; AU443890B2; AU3609771A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. We ic km an ν,

Dipl.-Ing. H.¥eickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. R A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22 . <983921/22>

Schu/Hi

PMC Corporation, 1105 Coleman avenue, San Jose₅ California / USA

Wellendichtung mit geteilter Hülse

Die Erfindung betrifft eine Wellendichtung mit einem feststehenden Gehäuse und einer drehbaren Hülse, die in Längsrichtung in diametral gegenüberliegende Segmente geteilt ist j um sie um eine Welle herum zusammenzubauenο

Es ist eine Schiffswellendichbung erforderlich^ um den außenbordliegenden Teil einer Schraubenwelle von einem Wellenaus trittsrohr gegen eine Schraubennabe hin abzudecken, um die Schraubenwelle gegen eine Salzwasserkorrosion zu schützen* Derartige Dichtungen enthalten normalerweise ein feststehendes Gehäuse, das um die Welle herum angepaßt und mit dem Wellenaustrittsrohr verbunden ist₀ Eine Hülse, die an der Schraubennabe befestigt ist, ist um die Welle herum angepaßt und erstreckt sich in das feststehende Gehäuse hinein, in dem ein Dichtungselement so befestigt ist, daß es sich in Umfangsrichtung um die Hülse herum erstreckt«, Feststehende Gehäuse sind in Längsrichtung in diametral ge-

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genüberliegende Segmente geteilt worden, um sie um die Hülse herum zusammenzubauen und um das feststehende Gehäuse und das Dichtungselement leichter ersetzen und einstellen zu können. Früher wurde die Hülse aus einem zusammenhängenden Teil ausgebildet, so daß es erforderlich war, die Schraube abzunehmen bevor die Hülse ersetzt werden konnte. Im Falle von Schrauben mit steuerbarer Blattsteigung mußte das hintere Wellenende entfernt werden, bevor die Hülse ersetzt werden konnte,. Wenn die Dichtungshülse beschädigt wird, etwa durch eine Verwicklung mit einem Kabel oder einer Ankerkette, so muß das Schiff in ein Trockendock gebracht und die Schraube oder das hintere Antriebswellenende entfernt v/erden, um die Dichtungshülse zu ersetzen. Diese Arbeitsvorgänge sind zeitraubend und teuer.

Gemäß der Erfindung wird eine Hülse angegeben, die in Längsrichtung in mehrere, diametral gegenüberliegende Segmente aufgeteilt ist, die um eine Welle herum anliegen, und die Kum 2wecke der Ausrichtung zusammengekeilt v/erden können. In einander gegenüberliegende Hülsensegmente sind doppelendige Schrauben eingeschraubt, um die Hülsensegmente aneinander zu befestigen. Die gegeneinander liegenden Teile der Hülsensegmente sind abgeschliffen, so daß sie eine dichte Dichtung bilden, wenn sie zusammengezogen werden« Auf die abgeschliffenen, gegeneinander anliegenden Teile der Hülsensegmente kann ein flüssiges Dichtungsmittel aufgebracht werden, bevor die Teile zusammengezogen werden, um eine fluiddichte Abdichtung sicherzustellen.

Im folgenden soll die Erfindung näher anhand einer in der Zeichnung dargestellten vorzugsweisen Aiisführungsform erläutert werden* In der Zeichnung zeigen?

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Fig. 1 eine Teilansicht, wobei Teile weggekrochen sind, um den darunterliegenden Aufbau einer Wellendichtung zu zeigen, die die vorliegende Erfindung verkörpert,

I"ig· 2 einen Längsschnitt durch die in Pig. 1 gezeigte Dichtungshülse,

Fig. 3 eine Endansicht gesehen aus der Sicht der Linie 3-3 in Fig. 2.

In Fig. 1 ist eine Wellendichtung 10 gezeigt, die auf dem hinteren Ende eines Wellenaustrittsrohres 12 angebracht ist, das von einem Schiffsrumpf 14 npch außen hin vorsteht. Aus dem Schiffsmaschinenraum steht eine Schraubenwelle' 16 durch das Wellenaustrittsrohr und die Wellendichtung nach außen hin vor, und diese Schraubenwelle trägt eine Schraubennabe 18, an der Schraubenblätter 19 angebracht sind, die nach aussen von dieser Schraubennabe aus wegstehen. Die Wellendichtung umfaßt ein feststehendes Gehäuse 20, das an der Außenbordstirnfläche des Wellenaustrittsrohres mit Hilfe von Schrauben 22 befestigt ist. Das feststehende Gehäuse wird durch einen inneren Ring 24, einen Zwischenring 25 und einen äußeren Ring 26 gebildet. Jeder Ring ist in einer horizontalen Ebene in diametral einander gegenüberliegende Halbsegmente geteilt, die mit Hilfe von ^Schrauben 28 aneinander befestigt sind. Die oberen Halbsegmente sind mit 24', 25' und 26* bezeichnet, während die unteren Halbsegmente durch die entsprechenden Ringzahlen bezeichnet sind.. Eine Bohrung 30 erstreckt sich in Längsrichtung durch das feststehende Gehäuse, und um die Bohrung herum werden durch radial verlaufende Aussparungen in den Ringen, die das feststehende Gehäuse bilden, über den Umfang verlaufende Nuten 32 und 33 gebildet. Diese über den Umfang verlaufenden Nuten bilden

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Anlageflächen für Dichtungselemente, die weiter unten beschrieben werden sollen.

Um die Schraubenwelle 16 herum angepaßt und an der Schraubennabe 18 mit Hilfe von nicht dargestellten Schrauben befestigt ist eine Hülse 34, die sich in eine Bohrung 30 des feststehenden Gehäuses 20 hinein erstreckt. Diese Hülse ist, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, in Längorichtung in zwei . diametral einander gegenüberliegende Segmente 36 und 38 geteilte Ein Ankopplungsflansch 40 steht von einem linde des Hülsensegments 36 radial nach auswärts vor, und ein Kupplun sflansch 42 steht von einem Ende des Hülsensegments 38 radial nach auswärts vor_c In den Kupplungsflanschen 40 und 42 sind Löcher 44- ausgebildet, die Schrauben aufnehmen können, mit denen die Kupplungsflansche an der Schraubenwelle 18 befestigt werden können.

An einander gegenüberliegenden Enden der Kuppluiigsflansehe 40 und 42 sind Aussparungen 46 und 48 vorgesehen, die die Köpfe von doppelendigen Schraub-, η 50 und 52 aufnehmen können. Die mit (Jewinde versehenen Stehbolzenteile der doppelendigen Schrauben 50 und 52 passen in mit Innengewinde versehene Öffnungen in den Kupplungsflanschen, wie es in Fig. 3 aargestellt ist. In ähnlicher Weise sind an den Enden der Hülsensegmenke 36 und 38 gegenüber den Kupplungsflanschen Aussparungen 56 und 58 vorgesehen, und von diesen Aussparungen aus erstrecken sich mit Innengewinde versehene Öffnungen in die Flansche hinein, um jeweils doppelendige Schrauben 60 und 62 aufzunehmen. In gegeneinander anliegenden Teilen der Hülsensegmente 36 und 38 sind Keilnuten 64 und 66 (Fig. 2) ausgebildet, die jweils Keile 65 und 67 aufnehmen können, um die Hülsensegmente miteinander ausgerichtet zu halten, bevor die

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doppelendigen Schrauben angezogen werden«

Die gegeneinander anliegenden flächen der Hülsensegmente und 38 sind fein„geschliffen und sie bilden, wenn sie zusammengezogen sind, eine Dichtung. Als weitere Vorsichtsmaßnahme für die Ausbildung einer wasserdichten Abdichtung kann auf die gegeneinander anliegenden Flächen der Hülsensegmente ein flüssiges Dichtungsmittel aus einem selbsthärtenden Harz aufgebracht werden, bevor die Hülsensegmente zusammengezogen v/erden. Ein geeignetes flüssiges Dichtungsmittel wird unter dem Handelsnainen "Loctite" vertrieben und von der Firma Loctite Corporation, 115 N. Mountain Rd₀₉ Newington, Conn. 06111 vertrieben. In der Hülse 34 ist in den Stirnflächen der Kupplungsflansche 40 und 42 _$ die gegen die Schraubennabe 18 anliegen, eine Aussparung 68 (Fig, 2) vorgesehen,, Eine O-Ringdichtung 69, wie sie in Fig« 1 gezeigt iöt₉ ist in die Aussparung eingepaßt und bildet eine wasserdichte Abdichtung, wenn die Kupplungsflansche an der Schraubennabe befestigt werden, um eine Undichtigkeit an der radial verlaufenden hinteren Stirnfläche der Habe auszusehalten₀

Auf der Hülse 34 sind zwei Dichtungselemente 70 und 71 angebracht, die sich radial auswärts in einen vorderen Schlitz 31 bzw₀ einen hinteren Schlitz 32 hinein erstrecken. Diese Dichtungselemente bestehen aus Gummiringen, die mit der Hülse durch "Strumpfband"-Ringe (garter rings)₉ die um den Umfang der Hüllse herum angebracht sind_? in dichtender Berührung gehalten werden, und die Dichtungselemente drehen sich mit der Hülse. Eine Abdichtung wird dadurch erreicht, daß die radialen Stirnflächen der Dichtungselemente gegen die Wände der Nuten 31 und 32 in dem feststehenden Gehäuse 20 anliegen ₉ und es existieren keine Abriebflächen an der Hülse oder der Schraubenwelle 16, Obgleich lediglich die

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Dichtungselemente in der vorderen und der hinteren Nute dargestellt sind, so dürfte doch leicht einzusehen sein, daß auf die Dichtungseieinente auf der der Hülse gegenüberliegenden Seite ein hydraulischer Druck ausgeübt werden könnte, wodurch die Dichtungselemente zusammengedrückt und somit die radialen Stirnflächen der Dichtungselemente in eine engere dynamische Dichtungsberührung mit den Ringen 24, 25 und 26 gepreßt wurden, die das feststehende Gehäuse bilden.

Um die Wellendichtung 10 einzubauen, wird der Schiffsrumpf * 14 in ein Trockendock gebracht, und es wird die vorhergehende Dichtung entfernt. Es ist nicht notwendig, die Schraubennabe 18 von der Schraubenwelle 16 abzunehmen, da die Hülsensegmente 36 und 38 um die Schraubenwelle herum angepaßt werden können. In die Keilnuten 64 und 66 werden Keile 65 bzw. 67 eingepaßt, um die Hülsensegmente miteinander ausgerichtet zu halten. Sodann werden doppelendige Schrauben 50, 52, 60 und 62 jeweils um eine Drehung gedreht, um die Hülsensegmente zusammenzuziehen. "*Bevor die Hülse zusammengebaut wird, kann ein flüssiges Dichtungsmittel, das selbsthärtend ist, auf die gegeneinander anliegenden Stirnflächen der Hülsensegmente aufgebracht werden.

Die Hülse 34 wird an der Schraubennabe 18 dadurch befestigt, daß Schrauben durch die löcher 44 in den Kupplungsflanschen 40 und 42 eingesetzt werden. Die Dichtungselemente 70 und 71 werden auf der äußeren Fläche der Hülse 34 durch"Strumpfband"-Ringe befestigt, und die Ringe 24» 25 und 26 werden um die Hülse und die Dichtungselemente herum angepaßt bzw. zusammengebaut. Die diametral einander gegenüberliegenden Halbsegmente jedes Ringes werden durch Schrauben 28 aneinander befestigt, und jeder Ring wird an dem Wellenaustrittsrohr durch Schrauben 22 befestigt. Daraus wird deutlich _$ daß die Wellendichtung

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10 eingebaut oder erneuert werden kann, ohne daß die Schraubennabe 18 von der Schraubenwelle 16 abgenommen zu werden "braucht· Bei Schiffen, die eine Schraube mit steuerbarer Blattsteigung besitzen, wurden die Kupplungsflansche 40 und 42 der Hülse an dem Plansch des hinteren Wellenendes befestigt, und es wäre nicht notwendig, das hintere Wellenende abzunehmen, um die Dichtung einzubauen oder zu erneuern,

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Claims

Patentansprüche

1. Dichtung zur Abdichtung einer drehbaren Welle zwischen einem festen Gehäuse, aus dem die Welle herausragt/und einem Flansch, der radial von der Welle in einer von dem festen Gehäuse nach auswärts liegenden Entfernung wegsteilt, dadurch gekennzeichnet , daß ein feststehendes Gehäuse (10) vorgesehen ist, das durch mehrere Ringe (24» 25, 26) gebildet wird, die in Längs richtung in mehrere diametral einander gegenüberliegende Segmente aufgeteilt sind, die miteinander verschraubt und an dem festen Gehäuse (14) befestigt sind; daß in dem feststehenden Gehäuse eine Bohrung (30) ausgebildet ist, wobei sich wenigstens eine über den Umfang verlaufende Hute (31» 32) von der Bohrung radial nach auswärts erstreckt; daß ein Hülsenformstück (36» 38) um die drehbare Welle (16) herum angebracht ist und an einem Ende einen Kupplungsflansch (40, 42) aufweist, der an dem Radialflansch (18) der Welle befestigt ist, während sich das gegenüberliegende Ende der Hülse in die Bohrung (30) des feststehenden Gehäuses (10) hinein erstreckt; daß wenigstens ein Dichtungselement (70, 71) an. der Hülse befestigt ist und in die über den Umfang verlaufende Nute (31, 32) in dem feststehenden Gehäuse eingepaßt ist; und daß diese Hülse in Längsrichtung in mehrere diametral einander gegenüberliegende Segmente (36, 38) aufgeteilt ist, die um die drehbare Welle herum zusammengebaut werden können.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die diametral einander gegenüberliegenden Segmente (36, 38) einander gegenüberlie^ide Keilnuten (64, 66) auf gegeneinander anliegenden Teilen aufweisen, und daß wenigstens ein Keil (65, 67) in je zwei einander gegen-

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überliegende Keilnuten eingepaßt ist, um die diametral einander gegenüberliegenden Segmente ausgerichtet zu halten.

3. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere Paare von doppelendigen Schrauben (50, 52; 60,' 62) vorgesehen sind, deren einander gegenüberliegende Enden in gegeneinander anliegende Hülsensegmente eingeschraubt sind, oo daß bei einer Drehung der Schrauben in einer Richtung die einander gegenuberliegenden Segmente zusammengezogen v/erden, während bei einer Drehung der Schrauben in der entgegengesetzten Richtung die einander gegenüberliegenden Segmente getrennt werden.

4· Dichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3 > dadurch gekennzeichnet , daß die diametral einander gegenüberliegenden Segmente auf gegeneinander anliegenden Teilen geschliffen sind, um eine Äichte Abdichtung beim Zusrmmenziehen der Segmente zu erreichen.

5c Dichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet , daß auf die geschliffenen gegeneinander anliegende Teile der diametral einander gegenüberliegpiden Segmente ein flüssiges Dichtungsmittel aufgebracht wird, bevor sie zusammengezogen werden.

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