DE2842780C2

DE2842780C2 - Dichtungsanordnung für drehbar gelagerte Wellen

Info

Publication number: DE2842780C2
Application number: DE2842780A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Ing.(grad.) 4230 Wesel Nissel
Original assignee: Pintsch Bamag Antriebs- und Verkehrstechnik 4220 Dinslaken De GmbH
Current assignee: Pintsch Bamag Antriebs- und Verkehrstechnik 4220 Dinslaken De GmbH
Priority date: 1978-09-30
Filing date: 1978-09-30
Publication date: 1982-11-18
Also published as: DE2842780A1; FR2437543A1; US4300772A; GB2032014A; SE7906834L

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für eine in einem Gehäuse drehbar gelagerte Welle, insbesondere für Schiffsantriebe o. dgl., die in Wasser

65 mit abrasiven Füllstoffen, wie Sand, betrieben werden, mit einer zum abzudichtenden Innenraum hin gelegenen Hauptdichtung und einer äußeren Hilfsdichtung, weiche die Welle umgeben und mit einem durch Gehäuse- und WeHenteile begrenzten, vor der Hauptdichtung liegenden Hohlraum zwischen den Dichtungen, der von einem durch die Zuführöffnung von einer Druckquelle kommenden und durch eine Austrittsöffnung abgeführten Spülmedium durchflossen ist von dem ein gewisser Anteil durch die Hilfsdichtung in die freie Umgebung austritt

Eine derartige Dichtungsanordnung ist z. B. aus der FR-PS 15 57 184 bekannt Diese bekannte Dichtungsanordnung besitzt eine Hauptdichtung und eine Hilfsdichtung, wobei der Hilfsdichtung die Aufgabe zukommt Schadstoffe, wie z. B. Sand 0. dgl, welche die Hauptdichtung allmählich zerstören könnte, von dieser so lange wie möglich fernzuhalten, um möglichst große Wartungsintervalle zu erreichen. Der Hohlraum zwischen der Hauptdichtung und der Hilfsdichtung wird bei der bekannten Bauart von einem Spüimiuei durchströmt welches gleichzeitig eine Schmierfunktion ausüben soll. Nachteilig dabei ist daß dabei gewisse Leckmengen des nicht umweltfreundlichen Mediums nach außen dringen können. Hinzu kommt noch, daß das Spülmittel ständig in einem Kreislauf geführt wird, so daß cbrasive Mittel, wie Sand o. dgl„ die die Hauptdichtung zerstören könnten, zwar mit dem Spülmedium mitgeführt werden, dabei aber immer in einem Kreislauf umgeführt werden, so daß das Spülmedium relativ rasch verschmutzen kann. Es findet daher lediglich eine Umwälzung, aber keine eigentliche Spülung statt

Bei zwei anderen Dichtungsanordnungen, die in der DD-PS 95 726 und der CH-PS 3 23 696 beschrieben ist. wird als Trennmedium ebenfalls Öl verwendet welches zum einen verhindern soll, daß Schmutzpartikel in den Bereich der Hauptdichtung gelangen und außerdem für die Aufrechterhaltung der Dichtv^rkungder Hauptdichtung sorgen. Gemeinsam ist isuch diecen Dichtungsanordnungen, daß das Trennmedium in einem abgeschlossenen Raum enthalten ist und nur in der Art eines Kreislaufsystems bewegt wird, so daß kein Ausspüleffekt erzielt wird. Nachteilig ist weiterhin, daß auch hierbei Leckmengen, die die Umwelt verschmutzen, austreten können.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Dichtungsanordnung anzugeben, die umweltfrpundlich und betriebssicher arbeitet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Durch den Einsatz eines ständig in den Hohlraum geführten Trennmittels, das in ganz btsonders vorteilhafter Weise Druckluft sein kann und durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung, wird in dem Hohlraum stets ein Abdichtdruck aufrech !erhalten, der einmal dafür sorgen kann, daß die Hauptdichtung fest gegen die abzudichtenden Teile gedrückt wird und zum anderen dafür, daß das Eindringen von abrasiven Medien, beispielsweise Sand, durch die Hilfsdichtung weitgehend ausgeschlossen wird. Da zudem noch eine Austrittsöffnung vorgesehen ist, können im Hohlraum befindliche Verunreinigungen ständig aus diesem herausgespült werden. Der Raum vor der Haüpldichtung wird dadurch frei von Verschmutzung gehalten und die Hauptdichtung selbst kann eine längere Lebensdauer aufweisen. Die zuverlässige Wirkung des Spüleffektes wird dadurch sichergestellt, daß die Austrittsöffnung an der in der Betriebslage tiefsten Stelle des Hohlraums angeordnet ist, wo sich beispiels-

weise Sand ο. dgl. ansammelt und herausgespült werden kann. Durch die Abstimmung der Abmessung der Zuführöffnung und der Trennmittelzufuhr in der Art, daß ein gewisser Anteil durch die Hiifsdichtung austritt, wird sichergestellt, daß durch die Hiifsdichtung keine Schmutzpartikel eindringen können, da durch den aufgebauten Überdruck um Hohlraum die durch die Hiifsdichtung austretende Luft die Schmutzpartikel mit zur Wasserseite hin abführt.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen, wobei die Merkmale des Anspruches 5 eine besonders wirksame Hauptdichtung ergeben, die durch den ständig im Hohlraum heirschenden Druck des Trennmediums in ihrer Abdichtwirkung unterstützt wird. Die Merkmale der Ansprüche b und 7 sowie die Ausgestaltung der Hiifsdichtung nach Anspruch 8 tragen ebenfalls mit dazu bei, die Dichtwirkung der Hauptdichtung zu erhöhen und für die Hiifsdichtung von vornherein eine Ausführung vorzuschlagen, die den gewünschten Austritt eines Teiles des Trennmediums nicht verhindert

Die Druckluft kann nach den Merkmalen des Anspruches 3 zweckmäßig durch eine Pumpe erzeugt werden, die von der abzudichtenden Welle angetrieben ist Insbesondere bei Verwendung von Druckluft kann keine Umweltverschmutzung eintreten, obwohl ständig das Trennmedium aus dem Hohlraum durch die Hilfdichtuiig und die Austrittsöffnung nach außen tritt. Die Erfindung weist auch den Vorteil auf, daß verschmutztes Wasser oder Verunreinigungen, wie jn Sand o. dgl, die während Betriebspausen >n den Hohlraum zwischen den Dichtungen eingedrungen sind, zu Beginn einer neuen Betriebsphase durch die Austrittsöffnungen sofort aus dem Hohlraum herausgespült werden und keine Gelegenheit erhalten, sich schädlich auf die Dichtwirkung der Hauptdichtung ausv/irken zu können.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung gezeigt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Die Zeichnung zeigt eine Anschlußleitung l.die in nicht näher dargestellter Weise mit einer Druckluftquelle, beispielsweise einer Druckluftpumpe oder einem Druckluftspeicher in Verbindung steht, wobei die Druckluftpumpe von der abzudichtenden Welle 7 unmittelbar oder mittelbar angetrieben sein -ts kann. Es besteht im übrigen aber auch die Möglichkeit, insbesondere wenn die Welle 7 die Antriebswelle für die Schraube eines Schiffes ist, ohnenin vorhandene Druckluftquellen für den Anschluß an die Leitung 1 auszunützen. Die Anschlußleitung 1 ist in einem Gehäuse 6 vorgesehen und mündet in einen Hohlraum 2, der von einer Hauptdichtuug 4, vom Gehäuse 6 und von der abzudichtenden Welle 7 begrenzt ist. Die abzudichtende Welle / ist mit Gehäuse 6 mittels bekannter Lager drehbar gelagert, welche nicht dargestellt sind.

Nach außen ist der Hohlraum 2 über eine Hiifsdichtung 3 abgedichtet, die aus einem Dichtring besteht, der in einer Durchführöffnung 8 des Gehäuses 6 für die Welle 7 angeordnet ist.

Der Hohlraum 2 besim an seinem unteren Ende eine Austrittsöffnung 5, die so gelegt ist, daß sie stets an der tiefsten Stelle des Hohlraumes 2 sitzt. Die Zuführöffnung 1 ist demgegenüber an der höchsten Stelle des Hohlraumes 2 im Gehäuse 6 angeordnet

Die Hauptdichtung 4 besteht im einzelnen aus zwei Ringen 9 und 10 mit einem Winkelprofil, deren aufeinanderzuweisende Stege an ihren Stirnflächen mit je einer polierten Dichtfläche 11 versehen sind. Die beiden Ringe 9 und 10 werden durch elastische Dichtringe 12, beispielsweise aus Perbunan oder Gummi mit ihren Dichtflächen 11 gegeneinander gedruckt, wobei sich die Dichtringe 12 jeweils an einem Flansch 13 abstützen, der fest auf der Welle 7 sitzt bzw. an einem Kragen 14, der vom Gehäuse 6 in Richtung auf die abzudichtende Welle 7 ragt

Durch die Zuführöffnung 1 wird ständig ein Trennmedium, im Ausführungsbeispie! Druckluft, unter einem gewissen Druck in den Hohlraum 2 geführt Die Druckluft kann dabei durch die Austrittsöffnung 5 in die Umgebung entweichen, beispielsweise in das umgebende Wasser, wenn die Welle 7 die Antriebswelle für eine Schiffsschraube ist. Die Abmessungen der Austriusöffnung 5 und der ZufCihröffnung 1 und die Höhe des gewählten Druckes der Druckluft werden dabt.· so aufeinander abgestimmt, daß ein Teil der Druckluft auch durch die Hiifsdichtung 3 nach außen tritt. Gleichzeitig wird durch den Druck im Hohlraum 2 die Anpreßwirkung der beiden Ringe 9 und 10 gegeneinander erhöht Die Welle 7, die zu diesem Zweck urn pinen gewissen Betrag axial verschiebbar gelagert sein muß, wird näml'ch durch die Druckbeaufschlagung des Flansches 3 stets nach rechts gedrückt so daß dadurch auch zusätzlich zu der elastischen Anpreßwirkung der Perbunanringe 12 auch der Dichtdruck an den Dichtflächen 11 aufrechterhalten wird.

Da die Druckluft in den Hohlraum mil einem Druck geführt wird, der höher ist als der Gegendruck des außerhalb des Gehäuses 1 liegenden Mediums beispielsweise verschmutztes Wasser, das Sand enthalten kann, werden die abrasiven Sandpartikelchen schon von der '■ '.ilfsdichtung 3 ferngehalten, weil hier zwischen der Hiifsdichtung 3 und der Welle 7 ständig Druckluft austritt. Dennoch eintretendes Schmutzwasser, das beispielsweise in Betriebspausen auch durch die Öffnung 5 eintreten kann, wird bei Wiede; Inbetriebnahme durch das Trennmedium aus der Öffnung 5 wieder herausgespült, so daß es keinen schädlichen Einfluß auf die Abdichtwirkung der Ringe 9 und 10 nehmen kann. Die Standzeit der Hauptdichtung und das Wartungsintervall kann dadurch sehr groß gehalten werden.

Es ist natürlich auch möglich, anstelle von Druckluft als Trennmittel nichtaggressives Wasser o. dgl. vorzusehen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird eine Dichtung geschaffen, die auch beim Einsatz in abrasiven Medien eine lange Lebensdauer aufweist. Eine Umweltverschmutzung wird vermieden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Dichtungsanordnung für eine in einem Gehäuse drehbar gelagerte Welle, insbesondere für Schiffsantriebe o. dgl., die in Wasser mit abrasiven Füllstoffen, wie Sand, betrieben werden, mit einer zum abzudichtenden Innenraum hin gelegenen Hauptdichtung und einer äußeren Hilfsdichtung, welche die Welle umgeben und mit einem durch Gehäuse-und WeHenteile begrenzten, vor der Hauptdichtung liegenden Hohlraum zwischen den Dichtungen, der von einem durch die Zuführöffnung von einer Druckwelle kommenden und durch eine Austrittsöffnung abgeführten Spülmedium durchflossen ist, von dem ein gewisser Anteil durch die Hilfsdichtung υ in die freie Umgebung austritt, dadurch gekennzeichnet, daß als Spülmedium ein umweltfreundliches Trennmedium vorgesehen ist und die Austrittsöffp-ing (5) in die freie Umgebung mündet, daß die Ai/strittsöffnung (5) an der in der Betriebslage tiefsten Stelle des Hohlraums (2) angeordnet und in ihrem Querschnitt auf die Abmessung der Zufuhröffnung (1) und die Trennmittelzufuhr so abgestimmt ist, daß ein gewisser Anteil durch die Hilfsdichtung (3) austritt

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhröffnung (1) gegenüber der Ausirittsöffnung an der höchsten Stelle des Hohlraums (2) vorgesehen ist

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß die Druckquelle (1) für das Trennmedium eine on der Welle (7) angetriebene Pumpe aufweist.

4. Dichtungsanordnung nach inem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Trennmddium Druckluft eingesetzt wird.

5. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Hauptdichtung (4) aus zwei Ringen (9, 10) besteht, die jeweils der abzudichtenden Welle (7) und dem Gehäuse (6) zugeordnet und mit polierten und aneinanderreihenden Dichtflächen (11) aneinandergedrückt sind.

6. Dichtungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe einen winkelförmigen Querschnitt besitzen und an der freien Seite der gegeneinandergerichteten Stege die Dichtfläche (11) aufweisen.

7. Dichtungsanordnung nach den Ansprüchen *> und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (9, Io über elastisch verformbare und dicht an ihnen anliegende Dichtringe (12), z. B. aus Perbunan, gegeneinander gedrückt sind, die jeweils an einem auf der Welle (7) sitzenden Flansch (13) bzw. an einem vom Gehäuse (6) zur Welle (7) ragenden Kragen (14) dicht anliegend abgestützt sind.

8. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsdichtung (3) ein in einer Durchführung (8) für die Welle (7)₍ sitzender, an der Wellenoberfläche so anliegender Dichtring ist.