DE2811196C2 - Abdichtung für Wellen - Google Patents
Abdichtung für WellenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Abdichtung für Wellen, insbesondere zur Abdichtung gegen flüssige
Medien. Sie betrifft vorzugsweise eine Stevenrohrabdichtung für Schiffe. Die Abdichtung enthält eine oder
mehrere in einem Gehäuse eingespannte Dichtmanschetten, die aus einer abdichtenden Kante, einem im
wesentlichen axial verlaufenden, elastisch verformbaren Steg und einem sich etwa radial erstreckenden Kragen
bestehen, und es sind Mittel zur Verringerung des Anpreßdrucks der Dichtkante der Manschette an die
Welle vorgesehen.
Bei Dichtmanschetten herkömmlicher Art erstreckt sich zwischen der Dichtkante und der Einspannung der
Manschette im Gehäuse ein elastischer Steg in etwa axialer Richtung (z. B. F i g. 3), auf den das abzudichtende
Medium radial drückt, so daß Drucksteigerungen in dem Medium den Anpreßdruck erhöhen und zu
Erwärmung und Verschleiß der Dichtkante führen.
In einer bekannten Abdichtungsanordnung (DE-AS 15 25 617) wird der Anpreßdruck der Dichtkanten von
Lippendichtungen zur Verminderung von Erwärmung und Verschleiß stufenweise dadurch vermindert, daß
mehrere Dichtmanschetten hintereinander angeordnet sind, daß die Lippen sich axial zu den Räumen niederen
Drucks hin erstrecken und daß jede Lippe auf der Seite höheren Drucks eine die Lippe entlastende und aui der
Seite niederen Drucks eine die Lippe zusätzlich belastende Fläche hat Diese Anordnung ist sehr
aufwendig, da mehrere gleichgerichtete Lippendichtungen erforderlich sind, um den gewünschten stufenweisen
Druckabbau zu ermöglichen.
Aus US-PS 23 50 697 ist eine Lippendichtung bekannt, bei der sich von der abdichtenden Kante ein
Kragen radial und ein Steg etwa axial erstrecken, um die um die Dichtmanschette gelegte Ringfeder gegen
korrosive Medien zu schützen. Der radiale Kragen ist fest eingespannt, während der Steg in axialer Richtung
verschiebbar und dem radialen Druck des Medium nicht ausgesetzt ist Die Einspannung des Kragens schließt
zwar jeden radialen Druck auf die Manschette von einer äußeren Umfangsfläche her aus, aber der Druck des Mediums
wirkt noch auf die gegen das Medium gerichtete Lippe. Eine relative Verminderung dieses Anpreßdrucks
ist nicht möglich. Außerdem kann bei einer Exzentrizität der Welle im Abdichtungsquerschnitt infolge von
Montageungenauigkeiten z. B. bei Wellen großen Durchmessers oder wegen einer Durchbiegung bei
Propeilerweilen von Schiffen die Verteilung des Anpreßdrucks über den Umfang der Manschette sehr
ungleichmäßig werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abdichtung für Wellen zu schaffen, bei der der Einfluß
des Drucks des abzudichtenden Mediums auf den Anpreßdruck der Dichtkante einer Dichtmanschette
vermindert oder ganz ausgeschlossen und ein über den Umfang der Dichtkante gleicher Anpreßdruck durch
Anpassung der Dichtmanschette an die Welle ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird bei einer Abdichtung der eingangs geschilderten Art durch die im Kennzeichen
des Hauptanspruchs angegebene Maßnahme gelöst. Die radiale Beweglichkeit des von der Dichtkante ausgehenden
radialen Kragens ermöglicht eine Anpassung der Dichtmanschette an die Lage der Welle im Abdichtungsquerschnitt
und damit eine gleichmäßige Verteilung des Anpreßdrucks am Umfang der Dichtkante.
Der Kragen wird durch das Medium an das Gehäuse angedrückt. Der durch das Medium nicht beaufschlagte
elastische Steg dient nur zur Halterung und Sicherung der Manschette.
Die Verschiebbarkeit des Kragens an einer ihn abstützenden Kreisringfläche eines Gehäuseteils wird
durch eine radial gleitend bewegliche Dichtlippe am Kragen gemäß Anspruch 2 begünstigt. Die Elastizität
kann auch durch eine balgartige Ausbildung des Kragens vorteilhaft beeinflußt werden, wobei mittels
einer konstruktiven Gestaltung gemäß Anspruch 3 die radiale Beaufschlagung der Dichtkante durch das
Medium ganz aufgehoben werden kann, so daß die Dichtkante unter ihrer Eigenspannung bzw. durch
Federwirkung gegen die Welle anliegt. Eine druckentlastende Bohrung nach Anspruch 4 sorgt dafür, daß sich in
einem Hohlraum zwischen Steg und Gehäuse kein Druck durch eindringende Leckmengen aufbauen kann.
Durch eine Ausführung nach Anspruch 5 wird erreicht, daß die Beaufschlagung der Dichtkante durch
den Druck des abzudichtenden Mediums gezielt
vermindert werden kann. Diese Lösung ist bei veränderlichem Druck des Mediums vorteilhaft und
kann beispielsweise bei Stevenrohrabdichtungen angewendet werden, bei denen der Druck des umgebenden
Seewassers mit zunehmender Eintauchtiefe steigt und eine bestimmte Erhöhung des Anpreßdrucks der
Dichtkante erwünscht ist. Jedoch kann bei dieser Ausführung ein Einfluß des Drucks auf den Anpreß druck
an der Dichtkante unter Einhaltung der Verschiebbarkeit der Dichtmanschette nahezu ganz
ausgeschlossen werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer schematischen Stevenrohrabdichtung
für Schiffe dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine Abdichtung gemäß der Erfindung im Längsschnitt,
Fig.2 eine vorteilhafte Ausgestaltung einer Dichtmanschette.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Abdichtung gemäß der Erfindung sind in der Zeichnung ferner
gegenübergestellt: In
F i g. 3 eine herkömmliche Dichtungsmanschette und in
F i g. 4 eine Dichtungsmanschette für eine Abdichtung nach der Erfindung.
In Fig. 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 mündet 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 Sanimelbohrung 18 in
Verbindung steht.
Die Wirkungsweise der Abdichtung ergibt sich wie folgt:
Der Druck des Seewassers 12 bewirkt, daß dei
Kragen 8 mit seiner Dichtiippe 3 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 Büge abgeführt 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 hindurchgetreten ist, und durch die Bohrungen 20 und 18 ebenfalls abgeleitet
werden kann.
Bei der herkömmlichen Dichtmanschette gemäß F i g. 3 wird die Dichtkante 7a durch die Beaufschlagung
des Steges 6a voll belastet:
P=P. · F1
Dagegen ist bei der Dichtmanschette gemäß Fig.4
der Steg 6 entlastet. Die Belastung der Dichtkante 7 wird durch die Wirkfläche F3, den Flüssigkeitsdruck p\
und die Reibkraft Rk bestimmt:
P= R] . Fi-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.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
- Patentansprüche:i. Abdichtung für Wellen, insbesondere zur Abdichtung gegen flüssige Medien, mit einer oder mehreren in einem Gehäuse eingespannten Dichtmanschetten, die aus einer abdichtenden Kante, einem im wesentlichen axial verlaufenden, elastisch verformbaren Steg und einem sich etwa radial erstreckenden Kragen bestehen, wobei Mittel zur Verringerung des Anpreßdrucks der Dichtkante vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (8) an seiner einen Seite an einem Gehäuseteil (2, 4) radial beweglich gleitend abgestützt und an seiner anderen Seite dem abzudichtenden Medium (12, 21) ausgesetzt ist und die Dichtmanschette (5) durch Einspannung des Endes des Steges (6) zwischen Gehäuseteilen (2,3 bzw. 3,4) gehalten wird.
- 2. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (8) etwa an seinem äußeren Umfang mit einer sich auf einer Kreisringfläche eines Gehäuseteils (2, 4) beweglich abstützenden Dichtlippe (9) versehen ist.
- 3. Abdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (8) der Dich'manschette (5) balgarlig ausgebildet ist, wobei der Balg des Kragens sich radial beweglich an radialen Flächen eines Gehäuseteils abstützt und mit einer radial nach außen gerichteten Dichtlippe an einer inneren Umfangsfläche eines Gehäuseteils anliegt.
- 4. Abdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (13) zwischen dem etwa axial verlaufenden Steg (6) und dem Gehäuse (2, 4) mit einer druckentlastenden Bohrung (14) zur Abführung von etwa zwischen Kragen (8) und Gehäuse (2, 4) eindringenden Leckmengen versehen ist.
- 5. Abdichtung nach Anspruch 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem abzudichtenden Medium (12,21) zugekehrte Seite der Dichtkante (7) um einen Teil (F2) der Breite der äußeren Umfangsfläche des Kragens (8) zurückgesetzt ist, so daß nur der auf den übrigen Teil (F3) wirkende Druck des Mediums als radialer Druck auf die Dichtkante (7) wirkt.
Priority Applications (1)
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DE2811196A DE2811196C2 (de) | 1978-03-15 | 1978-03-15 | Abdichtung für Wellen |
Publications (2)
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DE2811196A1 DE2811196A1 (de) | 1979-09-20 |
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Family
ID=6034479
Family Applications (1)
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DE2811196A Expired DE2811196C2 (de) | 1978-03-15 | 1978-03-15 | Abdichtung für Wellen |
Country Status (1)
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FR2672097B1 (fr) * | 1991-01-29 | 1995-01-06 | Peugeot | Joint d'etancheite pour arbre tournant, en particulier pour vehicule automobile. |
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DE102009014214A1 (de) | 2008-12-22 | 2010-06-24 | Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh | Dichtungseinrichtung für Drehdurchführung |
DE102012110752A1 (de) * | 2012-11-09 | 2014-05-15 | Krones Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Abdichten eines Maschinenteils gegenüber einem zweiten Maschinenteil |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1978
- 1978-03-15 DE DE2811196A patent/DE2811196C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2811196A1 (de) | 1979-09-20 |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BLOHM + VOSS AG, 2000 HAMBURG, DE |
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