DE3714674A1 - Bausatz fuer eine wellendichtung, insbesondere an einem stevenrohr eines schiffsantriebs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bausatz für eine Wellendichtung, insbesondere an einem Stevenrohr eines Schiffsantriebs, mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Bei den Bausätzen dieser Gattung (DE-PS 26 09 414) ist es erforderlich, bei der Montage des Bausatzes den Dichtring mit seinem Rücken in die durch den Kragen und die Eindrehung des ersten Stützrin­ ges gebildete Höhlung einzuschieben. Da sich bei diesen bekann­ ten Bausätzen die Eindrehung des ersten Stützrings von dem Kra­ gen bis zu dem gelenkartigen Zwischenteil (Membrane) des Dicht­ rings erstreckt und so im wellennahen Bereich mit einem rings­ umlaufenden Ansatz versehen ist, wird der Dichtring über sei­ nen gesamten Rücken zangenartig umklammert.

Hieraus ergeben sich insbesondere bei großen Wellendurchmessern insofern Schwierigkeiten, als sich der Dichtring beim Einschie­ ben leicht schiefstellt und ein sattes Anliegen des Rückens an der Innenwand der Höhlung nicht erreicht wird.

Dieser Mangel wird u.U. auch durch das nachfolgende Einspannen des Dichtrings mittels des Spannstegs des zweiten Stützrings nicht beseitigt, so daß eine Schiefstellung der Dichtkante im Betrieb zu Pumpwirkungen und somit zu Leckagen führen kann. Die­ se Schwierigkeiten werden noch dadurch verstärkt, daß, da die Verdickung des Dichtrings in axialer Richtung relativ kurz be­ messen ist, der Rückenteil des Dichtrings ein biegungssteifes Gebilde dargestellt, das sich der Einrastung in die Umklammerung widersetzt.

Ferner ist durch die erwähnte Umklammerung des Dichtrings das freie Spiel des gelenkartigen Zwischenteils der Dichtlippe be­ hindert, so daß es mangels Nachferns des Dichtlippenteils, z.B. bei Schwingungen der Welle, ebenfalls zu Leckagen kommen kann.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Unzuträglich­ keiten zu überwinden und demgemäß einen Bausatz anzugeben, bei dem bereits bei der Montage des Dichtrings gewährleistet ist, daß dieser voll in die Höhlung des ersten Dichtrings einrastet und damit mit seinem Rücken satt an der Innenfläche der Höhlung anliegt und bei dem dem Lippenteil ein möglichst großer Frei­ heitsgrad verliehen ist.

Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die dort angegebenen Maßnahmen bei einem Bausatz nach dem Oberbegriff angewendet werden.

Durch die Kombination dieser vier baulichen Merkmale wird fol­ gendes erreicht:

Das Heranschieben des Dichtrings an den ersten Stützring erfolgt zunächst widerstandslos, da der Außendurchmesser des Dichtrings kleiner ist, als der Innendurchmesser des Kragens. Beim weiteren Einschieben fährt der Ringwulst der Verdickung des Dichtrings an die Außenkante des Kragens des ersten Stützrings an und be­ wirkt ein Einwärtsbiegen des Randteils der Verdickung. Da die­ ses Randteil eine relativ große Länge aufweist, nämlich etwa die gleiche Länge wie der die Dichtlippe tragende Teil des Dichtrings, wirkt er wie ein Hebelarm und verlagert den der Eindrehung entsprechenden relativ schmalen Teil des Rückens des Dichtrings nach außen, so daß dieser ohne Materialverzerrungen in die Eindrehung des Stützrings einrasten kann. Unterstützend wirkt hierbei, daß eine zangenartige Umklammerung des Rückens des Dichtrings durch Wegfall des wellennahen Ansatzes des ersten Stützrings vermieden ist und daß die axiale Begrenzungs­ fläche der Eindrehung sowie der ihr angepaßte Teil des Rückens des Dichtrings Kegelflächen bilden, die so gerichtet sind, daß beim Einschieben des Dichtrings die Kegelfläche des Dichtrings auf die der Eindrehung aufläuft.

Durch diese Maßnahme wird das erwähnte leichte Einrasten noch unterstützt, da die Schrägen als Gleitflächen wirken. Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Er­ findung ist der Spannsteg des zweiten Stützrings an seiner Aus­ senseite so gestaltet, daß er bei der Vormontage des Dichtrings diesen, abfallsicher und lagerichtig positioniert, trägt. Hier­ durch wird der bei den bekannten Bausätzen erforderliche Stift zum Halten des Dichtrings auf dem Spannsteg während der Vormon­ tage entbehrlich.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung trägt der Spann­ steg an seinem freien Ende einen Wulst, und der Dichtring ist mit einer diesem Wulst entsprechenden Aussparung versehen. Hier­ durch ist es ermöglicht, den Dichtring auf den Spannsteg über­ zuknöpfen und so die feste und lagerichtige Positionierung noch zu verbessern.

Hierbei kann nach einer weiteren Ausführung der Wulst auf seiner dem Dichtring abgewandten Seite mit einer senkrecht zur Wellen­ achse gerichteten Abflachung ausgestattet sein und ihm so eine Hakenform verliehen werden, die sich insbesondere bei der De­ montage des Bausatzes zum Herausziehen des Dichtrings aus der Eindrehung vorteilhaft auswirkt.

Schließlich ist vorgesehen, daß der Dichtring an seinen äußeren axialen Kanten mit Abschrägungen versehen ist. Hierdurch wird das Zentrieren des Dichtrings beim Einführen desselben in die Höhlung des ersten Stützrings erleichert.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den Bausatz mit den drei voneinander distanzierten Rin­ gen vor der Montage,

Fig. 2 den Bausatz im fertigmontierten Zustand.

In Fig. 1 sind die drei Ringe des Bausatzes, der erste Stütz­ ring A, der Dichtring B und der zweite Stützring C, im Ab­ stand voneinander dargestellt, um die Form und Gestalt der ein­ zelnen Ringe zu verdeutlichen.

Im Betriebszustand ist der erste und der zweite Stützring A, C fest mit einem nicht dargestellten Gehäuse oder Fundament, in welchem die abzudichtende Welle , im vorliegenden Fall ein Stevenrohr S, drehbar gelagert ist, verbunden, während der Dichtring B zwischen den beiden Stützringen A, C eingespannt ist. Der erste Stützring A, der im vorliegenden Fall der vom abzu­ dichtenden Medium abgewandte ist, ist auf seiner dem Dichtring B zugewandten Seite mit einem ringsumlaufenden, axial abstehen­ den Kragen 6 ausgestattet.

In der zwischen der Innenseite 20 des Kragens 6 und der Ring­ wand 14 des ersten Stützrings A gebildeten Höhlung ist die Ringwand 14 mit einer Eindrehung 11 ausgestattet, deren radi­ ale Erstreckung im Vergleich zu der radialen Erstreckung der Ringwand 14 gering ist, und beträgt etwa ein Viertel derselben. Die Übergangsfläche 16 a der Eindrehung 11 zur Innenfläche der Ringwand 14 ist kegelförmig gestaltet.

Der Dichtring B ist auf der dem ersten Stützring A zugewand­ ten Seite mit einem ringsumlaufenden, der Eindrehung 11 des ersten Stützrings A in ihren Abmessungen entsprechenden Vor­ sprung 9 b versehen, dessen Übergangsfläche 16 b zum Rücken 9 ebenfalls kegelförmig gestaltet ist, derart, daß beim Ein­ schieben des Dichtrings während der Montage die Kegelfläche 16 b auf die Kegelfläche 16 a aufläuft.

Auf der dem Stützring A abgewandten Seite ist der Dichtring B mit zwei konzentrischen vorspringenden ringsumlaufenden Krä­ gen 3, 18 versehen, von denen der äußere, Verdickung genannt, die Außenbegrenzung des Dichtrings B bildet und einen Außen­ durchmesser 10 aufweist, der über den größten Teil seiner axialen Länge geringer bemessen ist, als der Innendurchmesser 20 des ersten Stützrings A. Die Dicke der Verdickung 3 ent­ spricht etwa der radialen Erstreckung der Eindrehung 11 des ersten Stützrings A, während seine axiale Länge ein Mehrfa­ ches seiner Dicke beträgt, im vorliegenden Ausführungsbei­ spiel etwa das Vierfache. Innenseitig ist die Verdickung 3 mit einer Aussparung 5 versehen, deren Funktion weiter unten erläutert wird.

Der innere Kragen 18 besteht aus einem gelenkartigen Zwischen­ teil 7, die sogenannte Membrane, das einerseits mit der Ring­ wand 17 und andererseits mit einem Dichtkopf 13 verbunden ist, der wellenseitig die Dichtkante 19 und gebenüber eine als An­ preßorgan für die Dichtkante wirkende Schraubenfeder 21 trägt. Der zweite Stützring C besteht aus einem Flansch 2, dessen Aus­ sendurchmesser 12 so bemessen ist, daß der Flansch 2 in die Höh­ lung des ersten Stützrings A einschiebbar ist.

An der dem Dichtring B zugewandten Seite ist der Flansch 2 mit einem axial vorspringenden ringsumlaufenden Spannsteg 1 ver­ sehen, dessen axiale Länge und dessen Außendurchmesser so di­ mensioniert sind, daß er im zusammenmontierten Zustand des Bausatzes in die Vertiefung zwischen Verdickung 3 und innerem Kragen 18 des Dichtrings B hineinragt und mit seinem freien Ende 15 c an der Innenseite 15 b der Ringwand 17 des Dicht­ rings B anliegt. Das Ende 15 c trägt einen nach Art eines Hakens 22 gestalteten Wulst 4, mit dem er hinter die Aussparung 5 des Dichtrings B greift, so daß das Herausziehen des Dichtrings B aus der Höhlung des ersten Stützrings A bei der Demontage er­ leichtert ist.

Der Dichtring B ist an seiner dem ersten Stützring A zugewand­ ten äußeren Kante mit einer Anschrägung 23 und an seiner dem zweiten Stützring C zugewandten inneren Kante mit einer An­ schrägung 24 versehen; diese Anschrägungen dienen der Erleich­ terung des Zusammenbaues des Bausatzes.

In Fig. 2 ist der Bausatz in fertigmontiertem Zustand darge­ stellt. Aus dieser Darstellung gehen die Größenverhältnisse und Abmessungen der Eindrehung 11 in dem Stützring A, der bei­ den Krägen 3, 18 des Dichtrings B und des Spannstegs 1 des Stützrings C hervor.

Ferner ist ersichtlich, daß die Verdickung 3 nach Art eines Hebels aufgrund ihrer relativ großen axialen Länge wirkt und so das Einrasten des Vorsprungs 9 b in die Eindrehung 11 be­ günstigt. Weiter ist erkennbar, daß das die Dichtlippe tragen­ de Zwischenteil 7 in seiner radialen Beweglichkeit nicht be­ hindert ist, da ein es umklammernder Ringansatz fehlt.

Claims (8)

1. Bausatz für eine Wellendichtung, insbesondere an einem Ste­ venrohr eines Schiffsantriebs, bestehend aus einem ersten ge­ häusefesten und einem zweiten gehäusefesten Stützring und ei­ nem zwischen die beiden Stützringe einspannbaren aus gummielas­ tischem Material bestehenden Dichtring, wobei der erste Stützring an seiner dem Dichtring zugewandten Seite einen koaxialen rings­ umlaufenden Kragen und, an diesen anschließend, eine axiale Ein­ drehung aufweist, wobei ferner der Dichtring mit seinem Rucken der durch die Eindrehung gebildeten Höhlung angepaßt ist und an seiner Frontseite eine koaxiale ringsumlaufende Vertiefung aufweist, durch die in seinem wellenfernen Bereich eine Ver­ dickung und in seinem wellennahen Bereiche eine axial vorsprin­ gende, über eine gelenkartiges Zwischenteil (Membrane) mit sei­ nem Rückenteil verbundene Dichtlippe gebildet ist, und wobei der zweite Stützring mit einem axial vorspringenden, in die Ver­ tiefung des Dichtrings hineinragenden, ringsumlaufenden Spann­ steg ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) die radiale Erstreckung der Eindrehung (11) des ersten Stütz­ rings (A) nur etwa der radialen Erstreckung der Verdickung (3) des Dichtrings (B) entspricht,
• b) die axiale Begrenzungsfläche (16 a) der Eindrehung (11) sowie der ihr angepaßte Teil (16 b) des Rückens des Dichtrings (B) Kegelflächen bilden, die so gerichtet sind, daß beim Einschie­ ben des Dichtrings die Kegelfläche (16 b) auf die Kegelflä­ che (16 a) aufläuft,
• c) die Verdickung (3) über den wesentlichen Teil ihrer Länge hinsichtlich ihres Außendurchmessers (10) geringer bemessen ist, als der Innendurchmesser (20) des Kragens (6), jedoch am äußeren Ende einen Ringwulst (8) trägt, der größer bemes­ sen ist, als der Innendurchmesser (20) des Kragens (6).

2. Bausatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdickung (3) sowie der Spannsteg (1) in axialer Richtung verlängert sind, derart, daß sie etwa der axialen Länge des die Dichtlippe (19) tragenden Teils des Dichtrings (B) ent­ sprechen.

3. Bausatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannsteg (1) des Stützringes (C) an seiner Außenseite so ge­ staltet ist, daß er bei der Vormontage des Dichtrings (B) diesen, abfallsicher und lagerichtig positioniert, trägt.

4. Bausatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannsteg (1) an seinem freien Ende einen Wulst (4) trägt und die Verdickung (3) mit einer diesem Wulst (4) entsprechen­ den Aussparung (5) versehen ist.

5. Bausatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (4) bzw. die Aussparung (5) mit einer zur Wellenachse stehenden Schrägfläche (15 c bzw. 15 b) ausgestattet sind.

6. Bausatz nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (4) zur Bildung eines Hakens auf seiner dem Dicht­ ring abgewandten Seite mit einer senkrecht zur Wellenachse ge­ richteten Abflachung (22) ausgestattet ist.

7. Bausatz nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring an seinen äußeren axialen Kanten mit Anschrä­ gungen (23, 24) versehen ist.

8. Bausatz nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das gelenkige Zwischenteil (7) des Dichtrings berührungsfrei von dem ersten Stützring verläuft.