DE29605496U1 - Preload device for a stuffing box seal - Google Patents
Preload device for a stuffing box sealInfo
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Description
Vorspanneinrichtung für eine StopfbuchsendichtungPre-tensioning device for a stuffing box seal
Die Erfindung betrifft eine Vorspanneinrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a pretensioning device according to the preamble of claim 1.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine aussendruckabhängige Einstellung der Dichtwirkung (Leckage) einer Stopfbuchsendichtung, wie sie als Zusatzdichtung für die Abdichtung von Schiffsantriebswellen bei Unterwasserfahrzeugen verwendet wird. Bei Stopfbuchsendichtungen hängt die Dichtwirkung von der Eingriffnähme der Dichtungspackung mit der Welle ab. Der Anpressdruck der Dichtungspackung muss daher erhöht werden, wenn der Druck des abzudichtenden Mediums ansteigt, und kann umgekehrt herabgesetzt werden, wenn der Druck des abzudichtenden Mediums niedrig ist. Über das erforderliche Mass hinausgehende Vorspannkräfte sind zu vermeiden, da diese erhöhten Verschleiss der Stopfbuchsendichtung und ggf. deren vorzeitiges Versagen zur Folge haben können. Im Hinblick darauf ist es beim Einsatz solcher Dichtungen für Unterwasserfahrzeuge bekannt, die Vorspannkraft entsprechend dem jeweilig herrschenden Wasserdruck einzustellen. Nach der GB-A-22 56 238 wird hierzu der Wasserdruck auf ein Kolbenelement einer Kolbenzylinderanordnung wirken gelassen, welche wiederum ein Druckübertragungsmedxum unter einenThe invention relates in particular to an external pressure-dependent adjustment of the sealing effect (leakage) of a stuffing box seal, such as is used as an additional seal for sealing ship drive shafts in underwater vehicles. In stuffing box seals, the sealing effect depends on the engagement of the packing with the shaft. The contact pressure of the packing must therefore be increased if the pressure of the medium to be sealed increases and can, conversely, be reduced if the pressure of the medium to be sealed is low. Preload forces that exceed the required level must be avoided, as these can lead to increased wear of the stuffing box seal and possibly its premature failure. In view of this, when using such seals for underwater vehicles, it is known to adjust the preload force according to the prevailing water pressure. According to GB-A-22 56 238, the water pressure is allowed to act on a piston element of a piston-cylinder arrangement, which in turn supplies a pressure transmission medium under a
entsprechenden Druck setzt, um eine Dichtringpackung der Stopfbuchsendichtung entsprechend axial vorzuspannen. Die Druckübertragung der Kolbenzylinderanordnung erfolgt in einem vorgegebenen Verhältnis >1, so dass die auf die Stopfbuchsendichtung wirkende Vorspannkraft entsprechend dem gewählten Übersetzungsverhältnis gegenüber dem Wasserdruck heraufgesetzt wird. Dies kann u. U. zu unzulässig hohen Vorspannkräften führen, wenn der Wasserdruck an sich schon hoch ist. Des weiteren hat die bekannte Vorspanneinrichtung erkennbar keine wirksame Sicherheitsfunktion für den Fall eines Bruches der druckführenden Teile, so dass die Gefahr von Wassereinbruch ins Innere des Schiffsrumpfes besteht.appropriate pressure in order to axially pre-tension a sealing ring packing of the stuffing box seal. The pressure transfer of the piston-cylinder arrangement takes place in a specified ratio >1, so that the pre-tensioning force acting on the stuffing box seal is increased in accordance with the selected transmission ratio compared to the water pressure. This can lead to impermissibly high pre-tensioning forces if the water pressure is already high. Furthermore, the known pre-tensioning device clearly has no effective safety function in the event of a break in the pressure-bearing parts, so that there is a risk of water entering the interior of the ship's hull.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorspanneinrichtung der gattungsgemässen Art im Hinblick auf eine verbesserte Betriebszuverlässigkeit und ein verbessertes Betriebsverhalten der damit zusammenwirkenden Dichtungseinrichtung zu schaffen. Ferner soll die Vorspanneinrichtung mit einer zuverlässigen Sicherheitsfunktion gegen Wassereinbruch bei Versagen der druckleitenden Teile ausgestattet sein. Insbesondere soll durch die Erfindung eine Vorspanneinrichtung zum Zusammenwirken mit einer Dichtungseinrichtung der in der DE-C-38 27 103 beschriebenen Art geschaffen werden.The invention is based on the object of creating a pre-tensioning device of the generic type with a view to improved operational reliability and improved operating behavior of the sealing device interacting with it. Furthermore, the pre-tensioning device should be equipped with a reliable safety function against water ingress in the event of failure of the pressure-conducting parts. In particular, the invention should create a pre-tensioning device for interacting with a sealing device of the type described in DE-C-38 27 103.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst. Bei der Erfindung ist das Druckübertragungsverhältnis der Kolbenzylinderanordnung der Vorspanneinrichtung vorzugsweise im wesentlichen 1:1. Dieser durch den Druck des abzudichtenden Mediums geschaffenen Basisvorspannkraft wird die zusätzliche im wesentlichen konstante Vorspannkraft aus einer das Kolbenelement beaufschlagenden Federvorspannexnrichtung überlagert. Dadurch ist einerseitsThis object is achieved according to the invention by the features of the characterizing part of claim 1. In the invention, the pressure transmission ratio of the piston-cylinder arrangement of the pre-tensioning device is preferably essentially 1:1. This basic pre-tensioning force created by the pressure of the medium to be sealed is superimposed by the additional, essentially constant pre-tensioning force from a spring pre-tensioning device acting on the piston element. This means that on the one hand
sichergestellt, dass die auf die Dichtungseinrichtung ausgeübten Vorspannkräfte eine ausreichende Dichtwirkung dieser Dichtung unter den jeweilig herrschenden Betriebsbedingungen des damit ausgestatteten Fahrzeuges schaffen, ohne dass die Dichtung übermässig durch die Vorspannkräfte belastet wird. Das Betriebsverhalten und die Lebensdauer der Dichtungseinrichtung sind daher durch keine unnötigen übermässigen Beanspruchungen bestimmt. Andererseits weist die erfindungsgemässe Vorspanneinrichtung wirksame Massnahmen auf, die einen Wassereinbruch ins Innere des Fahrzeuges verhindern, wenn ein oder mehrere druckführende Teile der Vorspanneinrichtung brechen sollten.ensured that the pre-tensioning forces exerted on the sealing device create a sufficient sealing effect of this seal under the prevailing operating conditions of the vehicle equipped with it, without the seal being excessively stressed by the pre-tensioning forces. The operating behavior and the service life of the sealing device are therefore not determined by any unnecessary excessive stress. On the other hand, the pre-tensioning device according to the invention has effective measures that prevent water from entering the interior of the vehicle if one or more pressure-bearing parts of the pre-tensioning device should break.
Andere vorteilhafte Wirkungen und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand der Zeichnung, die in teilweise fragmentarischer geschnittener Ansicht eine erfindungsgemäss aufgebaute Vorspanneinrichtung in Zusammenwirken mit einer Stopfbuchsendichtung zeigt.Other advantageous effects and aspects of the invention emerge from the subclaims and the following description of an embodiment based on the drawing, which shows a partially fragmentary sectional view of a pretensioning device constructed according to the invention in cooperation with a stuffing box seal.
Obschon die Erfindung nachfolgend in Verbindung mit der seewasserseitigen Abdichtung der Antriebswelle 2 eines Unterwasserfahrzeuges im Bereich von deren Durchführung durch den Schiffsrumpf 3 beschrieben wird, versteht es sich, dass die Erfindung grundsätzlich auch für andere Anwendungsgebiete geeignet ist, bei denen eine Einstellung der Vorspannkraft einer Stopfbuchsen-Dichtungseinrichtung in Abhängigkeit vom abzudichtenden Druck gewünscht wird oder erfolgen muss.Although the invention is described below in connection with the seawater-side sealing of the drive shaft 2 of an underwater vehicle in the area of its passage through the ship's hull 3, it is understood that the invention is also fundamentally suitable for other areas of application in which an adjustment of the preload force of a stuffing box sealing device depending on the pressure to be sealed is desired or must be carried out.
Bei der Dichtungseinrichtung, die in der Zeichnung das allgemeine Bezugszeichen 1 trägt, handelt es sich vorzugsweise um eine Bauart, wie sie in der DE-C-38 27 103 beschrieben ist. Die Erfindung ist jedoch auf das Zusammenwirken mit einer derartigen speziellen Bauart einerThe sealing device, which bears the general reference number 1 in the drawing, is preferably a type as described in DE-C-38 27 103. However, the invention is adapted to the interaction with such a special type of
gattungsgemässen Dichtungseinrichtung nicht beschränkt. Die Dichtungseinrichtung 1 umfasst ein oder mehrere axial nebeneinander um der Welle 2 angeordnete Dichtringpackungen 4, die mittels eines mechanischen Stellgliedes 7 axial fixiert sind. Die axiale Position des Stellgliedes 7 in Bezug auf die Dichtringpackungen 4 ist mittels einer Gewindeeinrichtung 8 oder dgl. einstellbar.generic sealing device. The sealing device 1 comprises one or more sealing ring packings 4 arranged axially next to one another around the shaft 2, which are axially fixed by means of a mechanical actuator 7. The axial position of the actuator 7 in relation to the sealing ring packings 4 can be adjusted by means of a threaded device 8 or the like.
Jeder Dichtringpackung 4 ist ein Vorspannelement 5 zur Ausübung einer radialen Vorspannkraft auf die Dichtringpackung 4 zugeordnet ist, um die Dichtringpackung 4 in mehr oder weniger abdichtendem Eingriff mit der äusseren Umfangsflache der Welle 2 vorzuspannen. Das Vorspannelement 5 kann ein flexibles Schlauchelement sein, dessen Inneres mit einer Zuführleitung 6 für ein Druckübertragungsmedium in Verbindung steht, so dass das Vorspannelement 5 die Dichtringpackung 4 je nach dem Druck des Druckübertragungsmediums mit einer mehr oder weniger grossen radiale Kraft beaufschlagen kann. Bezüglich weiterer Details der Dichtungseinrichtung kann auf die vorerwähnte Druckschrift verwiesen werden.Each sealing ring packing 4 is assigned a pre-tensioning element 5 for exerting a radial pre-tensioning force on the sealing ring packing 4 in order to pre-tension the sealing ring packing 4 in more or less sealing engagement with the outer circumferential surface of the shaft 2. The pre-tensioning element 5 can be a flexible hose element, the interior of which is connected to a supply line 6 for a pressure transmission medium, so that the pre-tensioning element 5 can apply a greater or lesser radial force to the sealing ring packing 4 depending on the pressure of the pressure transmission medium. For further details of the sealing device, reference can be made to the aforementioned publication.
Die Vorspanneinrichtung trägt das allgemeine Bezugszeichen 10. Sie umfasst eine Kolbenzylinderanordnung mit einem Zylindergehäuse 11, in dem eine allseits geschlossene Zylinderkammer 12 definiert ist. In der Zylinderkammer 12 ist frei hin- und herbeweglich ein Kolbenelement 15 mit einem umfänglich angeordneten, mit der inneren Umfangoberfläche der Zylinderkammer 12 zusammenwirkenden Gleit- oder Dichtring 26 aufgenommen. Das Kolbenelement 15 unterteilt die Zylinderkammer 12 in einen Kammerbereich 12' an einer Seite und einen Kammerbereich 12'' an der gegenüberliegenden Seite des Kolbenelementes 15. Konische Dichtflächen 16 bzw. 18 sind an gegenüberliegenden Bereichen des Kolbenelementes 15The pretensioning device bears the general reference number 10. It comprises a piston-cylinder arrangement with a cylinder housing 11 in which a cylinder chamber 12 closed on all sides is defined. A piston element 15 with a circumferentially arranged sliding or sealing ring 26 that interacts with the inner circumferential surface of the cylinder chamber 12 is accommodated in the cylinder chamber 12 in a way that allows it to move freely back and forth. The piston element 15 divides the cylinder chamber 12 into a chamber area 12' on one side and a chamber area 12'' on the opposite side of the piston element 15. Conical sealing surfaces 16 and 18 are provided on opposite areas of the piston element 15.
vorgesehen, die mit Dichtkanten 17 bzw. 19 längs Einlassöffnungen 13 bzw. 14 des Zylindergehäuses 11 zusammenwirken können, um je nach Stellung des Kolbenelementes 15 die eine oder andere Einlassöffnung 13 bzw. 14 zu verschliessen. Die in der Zeichnung rechtsseitige Öffnung 13 ist mit einer Hydraulikleitung 9 verbunden, von der wiederum die Leitungen 6 abzweigen, die ins Innere der Vorspannelemente 5 der Dichtungseinrichtung 1 führen.provided, which can interact with sealing edges 17 or 19 along inlet openings 13 or 14 of the cylinder housing 11 in order to close one or the other inlet opening 13 or 14 depending on the position of the piston element 15. The opening 13 on the right-hand side in the drawing is connected to a hydraulic line 9, from which in turn the lines 6 branch off, which lead into the interior of the pre-tensioning elements 5 of the sealing device 1.
Beidseitig des Kolbenelementes 15 ist je ein rohrförmiges axial expandierbares und kontraktierbares Balgelement 2 0 bzw. 22 vorgesehen. Vorzugsweise handelt es sich dabei aufgrund der guten Seewasserbeständigkeit und mechanischen Beanspruchbarkeit um Faltbalge aus einem metallischen Material, die sich jeweils einerends an der betreffenden Stirnseite des Kolbenelementes 15 und anderenends an der zugewandten Endwand des Zylindergehäuses 11 abstützen und im Inneren der Zylinderkammer 12 abgegrenzte, gegenüber dem übrigen Bereich der Zylinderkammer abgedichtete Druckkammern 21 bzw. 23 mit im wesentlichen übereinstimmender Druckwirkfläche in einer radialen Ebene definieren. Die in der Zeichnung linksseitige Druckkammer 21 steht über die Einlassöffnung 14 mit der Aussenumgebung in Verbindung, so dass sie dem Druck des Seewassers ausgesetzt ist, während in die andere in der Zeichnung rechtsseitige Druckkammer 23 die Einlassöffnung 13 einmündet, die mit der Hydraulikleitung 9 in Verbindung steht. In die Druckkammer 23 kann daher das Druckübertragungsmedium eingeführt werden, bei dem es sich um irgendeine geeignete Hydraulikflüssigkeit handeln kann. Wenn erwünscht könnte anstelle einer zu bevorzugenden Hydraulikflüssigkeit auch ein pneumatisches Drückübertragungsmedium vorgesehen werden.A tubular, axially expandable and contractible bellows element 20 or 22 is provided on both sides of the piston element 15. Due to the good seawater resistance and mechanical strength, these are preferably folding bellows made of a metallic material, which are supported at one end on the relevant end face of the piston element 15 and at the other end on the facing end wall of the cylinder housing 11 and define, in the interior of the cylinder chamber 12, delimited pressure chambers 21 or 23 which are sealed from the rest of the cylinder chamber and have an essentially identical pressure effective area in a radial plane. The pressure chamber 21 on the left in the drawing is connected to the outside environment via the inlet opening 14 so that it is exposed to the pressure of the sea water, while the other pressure chamber 23 on the right in the drawing is connected to the inlet opening 13, which is connected to the hydraulic line 9. The pressure transmission medium can therefore be introduced into the pressure chamber 23, which can be any suitable hydraulic fluid. If desired, a pneumatic pressure transmission medium could also be provided instead of a preferred hydraulic fluid.
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Die durch die Balge 20 bzw. 22 abgegrenzten aussenumfänglichen Kammerbereiche 12' bzw. 12" der Zylinderkammer 12 sind mit einer, vorzugsweise inerten Pufferflüssigkeit, wie z.B. Öl, gefüllt, die über im Zylindergehäuse 11 vorgesehene Zuführöffnungen 24 eingelassen werden kann. Die Pufferflüssigkeit kann, wenn erwünscht, unter einen geeigneten Druck gesetzt werden, und die Zuführöffnungen 24 können nach Füllung der Zylinderkammerbereiche 12', 12" dicht verschlossen werden. Die in den Zylinderkammerbereichen 12', 12" befindliche Pufferflüssigkeit hat die Aufgabe, die Balge 20, 22 aussemumfanglich abzustützen, um diese an einem Ausbeulen oder Ausknicken unter den in den Druckkammern 21 bzw. 23 herrschenden Drücken zu hindern. Ausserdem ist die Pufferflüssigkeit ein imkompressibles Füllmedium für die Zylinderkammerbereiche 12', 12".The outer circumferential chamber areas 12' and 12" of the cylinder chamber 12, which are delimited by the bellows 20 and 22, respectively, are filled with a preferably inert buffer liquid, such as oil, which can be let in via feed openings 24 provided in the cylinder housing 11. The buffer liquid can, if desired, be placed under a suitable pressure, and the feed openings 24 can be tightly closed after the cylinder chamber areas 12', 12" have been filled. The buffer fluid located in the cylinder chamber areas 12', 12" has the task of supporting the bellows 20, 22 on the outside in order to prevent them from bulging or buckling under the pressures prevailing in the pressure chambers 21 and 23. In addition, the buffer fluid is an incompressible filling medium for the cylinder chamber areas 12', 12".
In Bereichen des Kolbenelementes 15 aussenumfangsseitig der Balge 20 bzw. 22 sind ein oder mehrere Drosselbohrungen 25 vorgesehen, die eine Fluidverbindung mit begrenzter Druchlasskapazität zwischen den gegenüberliegenden Stirnseiten des Kolbenelementes 15 schaffen und somit die Zylinderkammerbereiche 12', 12" miteinander verbinden.In areas of the piston element 15 on the outer circumference of the bellows 20 or 22, one or more throttle bores 25 are provided, which create a fluid connection with limited flow capacity between the opposite end faces of the piston element 15 and thus connect the cylinder chamber areas 12', 12" to one another.
Eine Federeinrichtung 2 7 in Gestalt beispielsweise einer Schraubenfeder ist vorgesehen, um das Kolbenelement 15 mit einer von der Federkennlinie abhängigen konstanten Vorspannkraft zu beaufschlagen, die das Kolbenelement 15 zu einer Bewegung in Richtung auf die Einlassöffnung 13 für das Druckübertragungsmedium veranlassen will. Der Vorspannkraft der Federeinrichtung 27 überlagert sich daher die Wirkung des Seewasserdruckes in der Druckkammer 21 auf das Kolbenelement 15. Anstelle einer einzigen Schraubenfeder, die sich zwischen der Seewasserseite des Kolbenelementes 15 und der zugewandtenA spring device 27 in the form of, for example, a helical spring is provided to apply to the piston element 15 a constant preload force dependent on the spring characteristic, which is intended to cause the piston element 15 to move in the direction of the inlet opening 13 for the pressure transmission medium. The preload force of the spring device 27 is therefore superimposed on the effect of the seawater pressure in the pressure chamber 21 on the piston element 15. Instead of a single helical spring, which is located between the seawater side of the piston element 15 and the facing
Endwand des Zylindergehäuses 11, vorzugsweise im Inneren der Druckkammer 21 erstreckt, könnten auch ein oder mehrere Federelemente anderer Bauart in- oder aussenseitig der Druckkammer 21 vorgesehen sein. Auch könnte einer der Balge 20, 22 oder beide ausgebildet sein, um die gewünschte Federvorspannkraft auf das Kolbenelement 15 aufzubringen.End wall of the cylinder housing 11, preferably inside the pressure chamber 21, one or more spring elements of a different design could also be provided inside or outside the pressure chamber 21. One of the bellows 20, 22 or both could also be designed to apply the desired spring preload force to the piston element 15.
Die wie vorbeschriebene aufgebaute Vorspanneinrichtung arbeitet wie folgt.The pre-tensioning device constructed as described above works as follows.
Unter normalen Betriebsbedingungen ist die mit der Leitung 9 verbundene Druckkammer 23 mit dem Druckübertragungsmedium gefüllt und steht in der seewasserseitigen Druckkammer 21 der Druck des Seewassers an. Aufgrund der durch die Balge 20, 22 definierten übereinstimmenden Druckwirkbereiche des Kolbenelementes 15 überträgt dieses den Seewasserdruck in einem Verhältnis von etwa 1:1 auf das Druckübertragungsmedium in der Druckkammer 23. Zusätzlich zum Seewasserdruck wird das Druckübertragungsmedium mit einem Druck resultierend aus der auf das Kolbenelement 15 ausgeübten Vorspannkraft der Federeinrichtung 27 beaufschlagt, so dass die Dichtungseinrichtung 1 mit einer Vorspannkraft entsprechend dem Seewasserdruck plus eines Zusatzdruckes beaufschlagt wird. Die von den Vorspannelementen 5 auf die Dichtringpackungen 4 ausübte radiale .Vorspannkraft ist daher stets um einen bestimmten gleichbleibenden Betrag höher als eine Vorspannkraft, die sich alleine aus dem Seewasserdruck ergeben würde. Dies stellt eine ausreichende Dichtwirkung der Dichtungseinrichtung 1 sicher, ohne dass die Gefahr besteht, dass diese im Hinblick auf den herrschenden abzudichtenden Seewasserdruck zu gering oder zu hoch belastet werden würde.Under normal operating conditions, the pressure chamber 23 connected to the line 9 is filled with the pressure transmission medium and the pressure of the seawater is present in the seawater-side pressure chamber 21. Due to the matching pressure effective areas of the piston element 15 defined by the bellows 20, 22, this transmits the seawater pressure in a ratio of approximately 1:1 to the pressure transmission medium in the pressure chamber 23. In addition to the seawater pressure, the pressure transmission medium is subjected to a pressure resulting from the preload force of the spring device 27 exerted on the piston element 15, so that the sealing device 1 is subjected to a preload force corresponding to the seawater pressure plus an additional pressure. The radial pre-tensioning force exerted by the pre-tensioning elements 5 on the sealing ring packings 4 is therefore always higher by a certain constant amount than a pre-tensioning force that would result from the seawater pressure alone. This ensures a sufficient sealing effect of the sealing device 1 without there being a risk that it would be loaded too little or too much with regard to the prevailing seawater pressure to be sealed.
Eine rasche hin- und hergehende Bewegung des Kolbenelementes 15 wird durch die Drosselbohrungen 25 gedämpft, indem dieseA rapid reciprocating movement of the piston element 15 is dampened by the throttle bores 25 in that these
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eine nur eingeschränkte Strömung der Pufferflüssigkeit zwischen den Zylinderkammerbereichen 12', 12'' ermöglichen.allow only a limited flow of the buffer fluid between the cylinder chamber areas 12', 12''.
Bei einem Bruch des seewasserseitigen Balges 20 gelangt das Seewasser in den benachbarten Zylinderkammerbereich 12 ', so dass dieser zunächst alleine unter den Druck des Seewassers gesetzt wird, da ein spontaner Druckausgleich zwischen den Zylinderkammerbereichen 12' und 12' ' über die Drosselbohrungen 25 nicht stattfinden kann. Dadurch wird das Kolbenelement 15, unterstützt durch die Wirkung der Federeinrichtung 27, zu einer Bewegung veranlasst, die zu einem Verschliessen der Einlassöffnung 13 für das Druckübertragungsmedium führen würde. Andererseits ist mit dieser Bewegung eine vorübergehende Erhöhung des Druckes des Druckübertragungsmediums in der Druckkammer 23 verbunden, bis ein Druckausgleich zwischen den Zylinderkammerbereichen 12', 12" über die Drosselbohrungen 25 stattgefunden hat, so dass sich bei einem Bruch des seewasserseitigen Balges 2 0 nach einer gewissen Zeit wieder die Verhältnisse einstellen, wie sie bei Normalbetrieb vorliegen.If the bellows 20 on the seawater side breaks, the seawater enters the adjacent cylinder chamber area 12', so that this is initially only subjected to the pressure of the seawater, since a spontaneous pressure equalization between the cylinder chamber areas 12' and 12" via the throttle bores 25 cannot take place. This causes the piston element 15, supported by the effect of the spring device 27, to move, which would lead to the inlet opening 13 for the pressure transmission medium being closed. On the other hand, this movement is associated with a temporary increase in the pressure of the pressure transmission medium in the pressure chamber 23 until a pressure equalization between the cylinder chamber areas 12', 12" has taken place via the throttle bores 25, so that if the bellows 20 on the seawater side breaks, after a certain time the conditions prevailing during normal operation are restored.
Wenn ausser dem seewaserseitigen Balg 2 0 auch der Balg 22 brechen sollte, der die mit dem Druckübertragungsmedium beaufschlagte Druckkammer 23 gegenüber dem umgebenden Zylinderkammerbereich 12" abgrenzt, gelangt das Kolbenelement 15 in einen druckausgeglichenen Zustand und wird durch die Wirkung der Federeinrichtung 27 in eine Richtung unter Verschliessen der Einlassöffnung 13 bewegt. Unter diesen Umständen würden jedoch die Dichtringpackungen 4 der Dichtungseinrichtung 1 nicht mehr mit einer ausreichenden Vorspannkraft beaufschlagt werden. Eine externe von der Vorspanneinrichtung 10 unabhängige Druckbeaufschlagungseinrichtung 3 0 für das Druckübertragungsmedium istIf, in addition to the bellows 20 on the seawater side, the bellows 22 which separates the pressure chamber 23 charged with the pressure transmission medium from the surrounding cylinder chamber area 12" should also break, the piston element 15 comes into a pressure-balanced state and is moved in one direction by the action of the spring device 27, closing the inlet opening 13. Under these circumstances, however, the sealing ring packings 4 of the sealing device 1 would no longer be subjected to a sufficient preload force. An external pressurization device 30 for the pressure transmission medium, independent of the preload device 10, is
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vorgesehen, um unter solchen Umständen eine ausreichende Dichtwirkung der Dichtungseinrichtung 1 aufrechtzuerhalten.provided in order to maintain a sufficient sealing effect of the sealing device 1 under such circumstances.
Die Druckbeaufschlagungseinrichtung 3 0 umfasst einen Behälter 31 zur Bevorratung einer geeigneten Menge an Druckübertragungsmedium und eine Pumpe 32, die bei Bedarf in Betrieb gesetzt wird, um aus dem Vorratsbehälter 31 Druckübertragungsmedium in die Leitung 9 zu pumpen und dadurch den Druck in der Leitung 9 um ein für den Betrieb der Dichtungseinrichtung 1 geeignetes Mass heraufzusetzen.The pressurization device 30 comprises a container 31 for storing a suitable amount of pressure transmission medium and a pump 32, which is put into operation when required in order to pump pressure transmission medium from the storage container 31 into the line 9 and thereby increase the pressure in the line 9 by a level suitable for the operation of the sealing device 1.
Der durch die Pumpe 32 geschaffene Druck des Druckmediums wirkt andererseits auch auf das in Schließstellung befindliche Kolbenelement 15, so dass dieses bei Überschreiten einer bestimmten Druckhöhe gegen die Kraft der Federeinrichtung 27 in der Zeichnung nach links bewegt wird, bis die seewasserseitige Dichtfläche 18 des Kolbenelementes 15 mit der Dichtkante 19 längs der Einlassöffnung 14 in dichtendem Eingriff kommt, um den weiteren Zutritt von Seewasser ins Innere der Zylinderkammer 12 zu unterbinden. Da die Zylinderkammer 12 unter allen Betriebsumständen mit einem im wesentlichen inkompressiblen flüssigen Medium gefüllt ist, reichen schon geringe von der Pumpe 32 aufzubringende Volumenströme aus, um die besagte Bewegung des Kolbenelementes 15 zum Verschliessen der Einlassöffnung 14 für das Seewasser zu bewirken.On the other hand, the pressure of the pressure medium created by the pump 32 also acts on the piston element 15 in the closed position, so that when a certain pressure level is exceeded, it is moved to the left in the drawing against the force of the spring device 27 until the seawater-side sealing surface 18 of the piston element 15 comes into sealing engagement with the sealing edge 19 along the inlet opening 14 in order to prevent further access of seawater into the interior of the cylinder chamber 12. Since the cylinder chamber 12 is filled with an essentially incompressible liquid medium under all operating conditions, even small volume flows generated by the pump 32 are sufficient to cause the said movement of the piston element 15 to close the inlet opening 14 for the seawater.
Bei einem gleichzeitigen Bruch beider Balge 20 und 22 sowie einem Ausfall der Druckbeaufschlagungseinrichtung 3 0 bzw. Bruch der Leitung 9 wird das Kolbenelement 15 unter der Kraft der Vorspanneinrichtung 27 in eine abdichtende Beziehung zur Einlassöffnung 13 für das Druckübertragungsmedium bewegt und so ein Seewassereinbruch ins Schiffsinnere wirksam vermieden.If both bellows 20 and 22 break simultaneously and the pressurization device 30 fails or the line 9 breaks, the piston element 15 is moved under the force of the pre-tensioning device 27 into a sealing relationship with the inlet opening 13 for the pressure transmission medium, thus effectively preventing seawater from entering the interior of the ship.
Die Druckbeaufschlagungseinrichtung 3 0 kann ferner ausgelegt sein, um auch bei normalen Betriebsbedingungen das Druckübertragungsmedium unter einen geeigneten Vordruck von z.B. einigen bar zu setzen. Anstelle einer Pumpe 32 könnte als Druckquelle auch ein vorhandenes Drucknetz des Unterwasserfahrzeuges, z.B. das Druckluftnetz, herangezogen werden.The pressurization device 30 can also be designed to put the pressure transmission medium under a suitable pre-pressure of e.g. a few bar even under normal operating conditions. Instead of a pump 32, an existing pressure network of the underwater vehicle, e.g. the compressed air network, could also be used as a pressure source.
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3088744A (en) * | 1960-08-23 | 1963-05-07 | Northrop Corp | Submarine propeller shaft seal |
| US3176996A (en) * | 1962-10-12 | 1965-04-06 | Barnett Leon Truman | Oil balanced shaft seal |
| DE2232291A1 (en) * | 1971-06-30 | 1974-01-03 | Cit Alcatel | BISTABLE DENSITY FOR AN ORGAN FOR TRANSMISSION OF MOTION |
| GB1392046A (en) * | 1971-12-21 | 1975-04-23 | British Hydromechanics | Packing sleeves |
| DE3821971A1 (en) * | 1987-07-10 | 1989-01-19 | Richter Gedeon Vegyeszet | PLUG BUSHING FOR SEALING A SHAFT WITH A LARGE ROTARY ROTOR |
| DE3827103A1 (en) * | 1988-08-10 | 1990-02-15 | Eg & G Gmbh | Stuffing box for sealing off a shaft penetration against the passage of liquid |
| DE4028048A1 (en) * | 1990-09-05 | 1992-03-12 | Blohm Voss Ag | SEALING DEVICE FOR ROTATING SHAFTS, IN PARTICULAR STEVE TUBE SEALING FOR SHIP PROPELLER SHAFTS |
| DE4411613A1 (en) * | 1994-04-02 | 1995-10-05 | Otte Peter | Stuffing box packing for sealing housing and spindle |
| DE4117097C2 (en) * | 1991-05-25 | 1995-11-16 | Blohm Voss Ag | Sealing device for rotating shafts, in particular stern tube sealing for ship propeller shafts |
-
1996
- 1996-03-25 DE DE29605496U patent/DE29605496U1/en not_active Expired - Lifetime
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3088744A (en) * | 1960-08-23 | 1963-05-07 | Northrop Corp | Submarine propeller shaft seal |
| US3176996A (en) * | 1962-10-12 | 1965-04-06 | Barnett Leon Truman | Oil balanced shaft seal |
| DE2232291A1 (en) * | 1971-06-30 | 1974-01-03 | Cit Alcatel | BISTABLE DENSITY FOR AN ORGAN FOR TRANSMISSION OF MOTION |
| GB1392046A (en) * | 1971-12-21 | 1975-04-23 | British Hydromechanics | Packing sleeves |
| DE3821971A1 (en) * | 1987-07-10 | 1989-01-19 | Richter Gedeon Vegyeszet | PLUG BUSHING FOR SEALING A SHAFT WITH A LARGE ROTARY ROTOR |
| DE3827103A1 (en) * | 1988-08-10 | 1990-02-15 | Eg & G Gmbh | Stuffing box for sealing off a shaft penetration against the passage of liquid |
| DE4028048A1 (en) * | 1990-09-05 | 1992-03-12 | Blohm Voss Ag | SEALING DEVICE FOR ROTATING SHAFTS, IN PARTICULAR STEVE TUBE SEALING FOR SHIP PROPELLER SHAFTS |
| DE4117097C2 (en) * | 1991-05-25 | 1995-11-16 | Blohm Voss Ag | Sealing device for rotating shafts, in particular stern tube sealing for ship propeller shafts |
| DE4411613A1 (en) * | 1994-04-02 | 1995-10-05 | Otte Peter | Stuffing box packing for sealing housing and spindle |
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