DE2413783C3

DE2413783C3 - Stevenrohrdichtung

Info

Publication number: DE2413783C3
Application number: DE19742413783
Authority: DE
Inventors: Guenter Pietsch; Gerhard Walter
Original assignee: Howaldtswerke Deutsche Werft GmbH
Current assignee: Blohm and Voss GmbH
Priority date: 1972-08-11
Filing date: 1974-03-22
Publication date: 1978-07-27
Also published as: DE2413783A1; DE2413783B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Stevenrohrdichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe *„ zugrunde, eine Stevenrohrdichtung zu schaffen, bei welcher auf den Gesamtumfang der Dichtung eine möglichst günstige Kühlung, ein Fortführen von Schmutzpartikeln von den Dichtungen und eine Verwirbelung des nahe den Dichtungsringen umlaufen- 4-, den Flüssigkeitsringes erzielt wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Patentanmeldung P 22 39 570.6-12 dadurch gelöst, daß die Wellendichtungen Lippendichtungen sind, die Stauwand zwischen den Lippendichtungen bis nahe an diese heranreichend 5» ausgebildet ist, und daß eine Mehrzahl von Stauwänden mit ihnen zugeordneten Zu- und Abflußleitungen über den Umfang des Ringraumes verteilt angeordnet ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe ohne die zwingend notwendige Anordnung γ, von Zu- und Ableitungen vor- und hinter jeder der Stauwände gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Lösung ist gegenüber der Lösung des Patents 22 39 570 insofern vorteilhaft, weil mit _W) einfachen Mitteln, nämlich durch die Ausbildung und Anordnung der Stauwände, die intensive Kühlung, die notwendige Abführung von Schmutzteilchen und die gewünschte Auflösung des Flüssigkeitsringes nahe der Dichtlippen durch Verwirbelung erzielt wird. h-i

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch, wie eine Stevenrohrdichtung gemäß der Erfindung mit den zugehörigen Leitungen einer Kühleinrichtung zugeordnet ist.

Fig.2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Teilschnitt durch eine Stauwand mit zugehörigen Teilen.

F i g. 3 bis 4 zeigen schematisch Ausführungsformen von Stauwänden im Teilschnitt

F i g. 5 bis 10 zeigen schematisch Ausführungsformen von Stauwänden gemäß der Erfindung in Draufsicht

F i g. 11 bis 14 zeigen weitere Ausführungsformen von Stauwänden im Querschnitt.

Fig. 15 zeigt schaubildlich eine der Fig. 11 ähnliche Ausführungsform einer Stauwand.

Fig. 16 zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine Stevenrohrdichtung mit einer Mehrzahl von am Umfang einer Welle bzw. Buchse verteilten Stauwänden.

In Fig. 1 ist mit 5 eine Welle oder Wellenbuchse bezeichnet, welche von einem mit 6 bezeichneten Ringraum umgeben ist.

Mit 7 ist eine auf der Buchse 5 aufruhende Stauwand bezeichnet, der eine Zu- und eine Abflußleitung 8 bzw. 9 zugeordnet ist, die jeweils mit einer geeigneten Kühleinrichtung 10 für Schmiermittel in Verbindung stehen. Die Stauwand 7 ist dureh eine Leitung U direkt mit der Kühleinrichtung 10 verbunden, um eventuell im Ringraum 6 angesammelte Luft ableiten zu können.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist an einem mit 12 bezeichneten Träger eine Stauwand 13 angeordnet, die nach Art eines Flächenelements ausgebildet ist, sich an ihrem unteren Ende etwas verjüngt und mit ihrer unteren Stirnfläche auf dem

Umfang der Buchse 5 aufruht. In dem Träger 12 ist weiterhin ein Raum 14 vorgesehen, in dem eine Feder 15 vermittels einer Gewindekappe 15a einstellbar angeordnet ist Die Feder 15 ruht auf dem oberen Endteil der Stauwand 13 auf. Die Stauwand 13 ist mit einem Durchgang 16 versehen, welcher (vergleiche Fig. 1) mit der Leitung 11 zur Kühleinrichtung 10 in Verbindung steht

Vor und hinter der Stauwand 13 sind in dem Träger 12 je eine Bohrung 17 und eine Bohrung 18 angeordnet. Je nach Drehrichtung der Buchse 5 dient entweder die Bohrung 17 oder die Bohrung 18, die über die Zu- und Abflußleitungen B bzw. 9 mit der Kühleinrichtung 10 verbunden sind, als Zufluß bzw. Abfluß für das Schmiermittel.

Bei der in Fig.3 dargestellten Ausführungsform ist die Stauwand als ein schräg zu einem Radius der Welle 5 verlaufendes Flächenelement 20 ausgebildet welches über ein Scharnier 21 eines Tragteils 22 im Träger 12 gelagert ist Je nach Drehrichtung der Welle 5 kann das Flächenelement 20 in der nach rechts gerichteten oder in der nach links gerichteten Stellung angeordnet sein. Das Flächenelement 20 ist dabei so ausgebildet, daß bei Umkehr der Drehrichtung der Welle 5 in Linksdrehung das Flächenelement 20 sich in eine Lage verschwenken kann, wie sie für Rechtsdrehung für das Flächenelement 20' angedeutet ist. Bei dieser Ausführungsform ist der Tragteil 22 mit einer Bohrung 23 zum Abführen von Luft od. dgl. versehen.

Fig.4 zeigt eine gegenüber Fig.3 insoweit etwas abgeänderte Ausführungsform, als bei ihr die Stauwand als elastisches Doppelelement 24, 25 ausgebildet ist, dessen Arme sich jeweils in einem Winkel zu einem Radius der Welle 5 erstrecken. Die Arme 24, 25 des elastischen Doppelelements sind an einer Halterung 26 befestigt, welche ihrerseits in einer Ausnehmung 27 des Trägers 12 angeordnet ist. Bei dieser Ausführung ist ein Umkippen bzw. Umklappen der Stauwand nicht notwendig, da beide Arme 24 und 25 auf dem Umfang der Welle 5 gleichmäßig aufliegen.

Die Stauwände gemäß der Erfindung bestehen aus einem elastischen Material. Zur Halterung der Stauwände können, wie insbesondere aus F i g. 3 und 4 ersichtlich ist, Wulste 28 bzw. 29 vorgesehen sein, welche die Lage des Umlenkelements im Träger 12 festlegen. Auch bei den in den Fig.3 und 4 dargestellten Ausführungsformen können — falls erforderlich — zusätzliche Federn zum Andrücken der Stauwand auf den Umfang der Welle bzw. der Buchse 5 vorgesehen sein.

In der Stauwand können eine oder mehrere (nicht dargestellte) öffnungen, Nuten, Schlitze od. dgl. zum teilweisen Durchfluß von Schmiermittel vorgesehen sein, und diese Ausnehmungen oder Nuten können auch an dem auf der Welle 5 aufruhenden Ende der Stauwand eingearbeitet sein.

Bei der in F i g. 5 dargestellten Ausführungsform der Erfindung hat eine zwischen zwei schematisch angedeuteten Dichtungsringen 31 und 32 im Abstand angeordnete Stauwand 30 im Querschnitt etwa die Form eines Sechsecks, wobei die Seitenwandungen im Abstand von den Dichtungsringen 31 und 32 angeordnet sind. Es ist durch Pfeile angedeutet, wie die Zirkulation des flüssigen Schmiermittels in der Nähe der Stauwand 30 verläuft.

Bei der in F i g. 6 dargestellten Ausführungsform hat eine Stauwand 33 im Querschnitt etwa die Form eines Parallelogramms. Auch aus dieser Figur ist die Strömung des Schmiermittels erkennbar.

Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform hat eine Stauwand 34 etwa kreisförmigen Querschnitt Auch hier sind die Strömungsverhältnisse angedeutet.

Bei der in F i g. 8 dargestellten Ausführungsform sind zwei Stauwände 35 und 36 vorgesehen, welche im Querschnitt etwa dreieckige Form haben, wobei die Strömungsverhältnisse ebenfalls angedeutet sind. Jeweils eine Seite der Stauwände 35 und 36 ist im Abstand von den schematisch angedeuteten Dichtungsringen 31

in und32angeordnet

Bei der in Fig.9 dargestellten Ausführungsform haben zwei Stauwände 37 und 38 im Querschnitt die Form je eines Rechtecks, die im Winkel zueinander und im Winkel zur Achse des Schmiermittelraumes an-

,; geordnet sind. Die Strömungsverhältnisse sind schematisch angedeutet

Bei der in Fig. 10 dargestellten Ausführu.ngsform haben zwei Stauwände 39 und 40 im Querschnitt jeweils die Form eines Halbkreises; es kann jedoch auch eine

><i andere bogenförmige Konfiguration gewählt werden. Bei diesen Ausführungsformen wir.' das von der Rotation der Welle 5 mitgenommene Schmiermittel teilweise gestaut und teilweise umgelenkt, wodurch die beabsichtigte beschleunigte Wegführung von Schmier-

_>-, mittelrückständen und Schmutzteilchen erreicht wird

Die St*uwände können sich in ihrem Querschnitt nach oben zu konisch verjüngen.

Die in den F i g. 5 bis 10 dargestellten Ausführungsformen von Stauwänden können mit ihren Halterungen in

iii dem Träger 12 so gehaltert sein, wie es aus den Fi g. 2 bis 4 ersichtlich ist

Bei der in F i g. 11 dargestellten Ausführungsform hat eine Stauwand 44 von oben her gesehen die Form eines Rechtecks und besteht im wesentlichen aus einem

«-> Quader mit gebogener oberer und gebogener unterer Fläche. Bei dieser Ausführungsform stehen dem ölfluß zugewandte Flächen 45 und 46 im wesentlichen senkrecht zu der zu schmierenden Welle und verlaufen in radialer Richtung zur Wellenmittelachse.

w Bei der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform ist die obere Seite einer Stauwand 47 größer als die untere Seite ausgebildet, und die Stauwand 47 hat in etwa die Form eines umgekehrten Kegelstumpfes.

Die in Fig. 13 dargestellte Ausführungsform einer

4-, Stauwand 48 entspricht im wesentlichen der Siauwand 44 gemäß der Fig. U, sie ist jedoch insoweit abgewandelt, als dem ölfluß zugewandte Flächen 49 und 50 der Stauwand 48 Bogenform haben, d. h. daß der Querschnitt der Stauwand sich von oben her zur Mitte

in hin verkleinert und dann wieder vergrößert.

Die in Fig. 14 dargestellte Ausführungsform einer Stauwand 51 ähnelt in gewisser Hinsicht der in Fig. 12 dargestellten Stauwand 47, jedoch mit der Abwandlung, daß dir· Siauwand 51 sich im Querschnitt von oben her

γ, zunächst erweitert, wodurch Schrägflächen 52 und 53 gebildet werden, und sich dann im Querschnitt wieder verkleinert, wodurch Flächen 54 und 55 gebildet werden.

Die dem ölfluß zugewandten Seitenflächen der

_Wi Stauwände können auch so ausgebildet werden, daß sie eine gewünschte Winkel- oder Bogenform annehmen. In F i g. 15 ist die Stauwand 44 schematisch wiedergegeben, die sich von einer Seitenwand zur anderen im Querschnitt verjüngt und dann wieder erweitert, wie

_h5 dies bei 56 in gestrichelten Linien angedeutet ist. Dadurch hat von oben her gesehen die Stauwand 44 in etwa die Form eines Diabolos. Die dem Ölfluß zugewandten Flächen der Stauwand können sich von

der einen Seitenwand zur anderen Seitenwand im Querschnitt auch zunächst verbreitern und dann wieder verjüngen, so daß die Umlenkflächen in einem Winkel zur Mittelachse der Welle verlaufen. Auch ist die Möglichkeit gegeben, die dem ölfluD zugewandten Flächen der Stauwand bogenförmig auszubilden, wie es bei 57 in gestrichelten Linien angedeutet ist. und zwar so, daß der ölfluß in einem Schrägwinkel auf die Dichtungsstellen der benachbarten Dichtungsringe hin gerichtet wird.

Die in F i g. 15 schematisch dargestellten abgewandelten Ausführungsmöglichkeiten in der Ausbildung von .Stauwänden können auch auf die in den F i g. 5 bis 14 dargestellten Ausführungsformen angewandt werden.

GemäB dem in Fig. 16 dargestellten Querschnitt durch eine Stevenrohrdichtung, ist auf die Welle 5 eine Buchse 41 aufgesetzt. Zwischen dem Träger 12 für die ni/*htnn<T<:rinap hpctpht pin rinpfnrmifor .Srhmifrmittolraum 42. Wie aus der Darstellung ersichtlich, ist am Umfang der Buchse 41 eine Mehrzahl von Stauwänden 43 verteilt angeordnet, die entsprechend den F i g. 2 bii 15 ausgebildet sein können. Den Stauwänden odei einem Teil der Stauwände können Zu- und Ableitunger für Schmiermittel zur Kühleinrichtung zugeordnet sein.

Die Breite des bzw. der Stauwände einer Stevenrohr dichtung wird zweckmäßig so gewählt, daß ihn Stirnseiten bis nahe an die Dichtungsringe bzw. be Lippenabdichtungsringen bis nahe an die Lippen diesel Dichtungsringe heranreichen.

Bei Drehung der Welle 5 in der einen oder in dei anderen Richtung nimmt die Welle 5 bzw. die Buchse 41 eine bestimmte Menge flüssiges Schmiermittel (Öl) mit das durch Auftreffen auf eine Stauwand umgelenkt um in Wirbelbewegung gebracht wird, so daß ein Teil dei Schmicrmittelmenge gegebenenfalls durch die Bohrun gen 17 bzw. 18 und die Leitungen 8 bzw. 9 zui Kühleinrichtung 10 geführt und von dort durch dk

Riicltjpitiing 9 h/w R in ripn Srhmirrmilfplraiim f

/wischen zwei Dichtungsringen zurückfließen kann.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Stevenrohrdichtung mit im Abstand zueinander angeordneten Lippendichtungen und im Ringraum ■< zwischen diesen angeordneten, über den Umfang mit Abstand verteilten Stauwänden, wobei im Ringraum durch Mitnahme der Welle flüssiges Schmier- und Kühlmittel umläuft und zwischen den Stauwänden und jeder Lippendichtung vom in Schmier- und Kühlmittel durchflossene Abstände verbleiben, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauwände (13, 43) schräg zur Umlauf- und Achsrichtung verlaufende Stauflächen aufweisen.

2. Wellenabdichtung nach Anspruch 1, dadurch π gekennzeichnet, daß die Stauwände (35, 36) in Radialsicht dreieckförmig ausgebildet sind.

3. Stevenrohrdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauwände (37, 38) in Radialsicht rechteckförmig ausgebildet sind. n>

4. Stevenroh?dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauwände (39, 40) in Radialsicht kreissegmentförmig ausgebildet sind.

5. Stevenrohrdichtung nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß > > die Stauflächen aufeinanderfolgenden Stauwänden (35, 36; 37, 39; 39, 40) abwechselnd so geneigt sind, daß sie die Strömung abwechselnd auf die eine beziehungsweise die andere Lippendichtung (31,32) leiten. in

6. Stevenrohrdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauwände (30, 33) entgegengesetzt zueinander sctirägger^htete Stauflächen aufweisen, derart, daß ein Teil der Strömung auf die eine und ein anderer Teil auf die andere der Lippendichtungen (31,32) geleitet wird.

7. Stevenrohrdichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauwände (34) in Radialsicht kreisförmig ausgebildet sind.

8. Stevenrohrdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauwände (30) in Radialsicht sechseckförmig ausgebildet sind, wobei eine Spitze gegen die Strömungsrichtung weist

9. Stevenrohrdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauwände (33) in Radialsicht rhombenförmig ausgebildet sind, wobei zwei Seiten zu den Lippendichtungen (31, 32) parallel verlaufen.

10. Stevenrohrdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauwände (44) in der Radialebene verlaufende Stauflächen aufweisen.

11. Stevenrohrdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauwände

(47) in einem Schnitt durch eine Radialebene betrachtet radial von außen nach innen verjüngt ausgebildet sind.

12. Stevenrohrdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauwände

(48) in einem durch die Radialebene gehenden Schnitt sich radial von außen verjüngend und anschließend wieder erweiternd ausgebildet sind (Fig. 13).

13. Stevenrohrdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauwände (51) in einem durch die Radialebene gehenden Schnitt radial von außen nach innen sich zunächst verbreitern und danach verjüngen (F i g. 14).