DE3800706C2 - Kit for a shaft seal, especially on a stern tube of a ship - Google Patents

Kit for a shaft seal, especially on a stern tube of a ship

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Description

Die Erfindung betrifft einen Bausatz für eine Wellendichtung, insbesondere an einem Stevenrohr eines Schiffes, mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to a kit for a shaft seal, especially on a stern tube of a ship, with which in the The preamble of claim 1 features specified.

Bei den Bausätzen dieser Gattung (DE-PS 26 09 414) ist es erfor­ derlich, bei der Montage des Bausatzes den Dichtring mit seinem Rücken in die durch einen Kragen und eine Eindrehung gebildete Höhlung einzuschieben. Da sich bei diesen bekannten Bausätzen die Eindrehung des ersten Stützrings von dem Kragen bis zu dem gelenkartigen Zwischenteil (Membrane) des Dichtrings erstreckt und so im wellennahen Bereich mit einem ringsumlaufenden Ansatz versehen ist, wird der Dichtring über seinen gesamten Rücken zangenartig umklammert.In the kits of this type (DE-PS 26 09 414) it is required derlich, when assembling the kit the sealing ring with his Back in the formed by a collar and a turn To insert the cavity. Because these known kits the rotation of the first support ring from the collar to the articulated intermediate part (membrane) of the sealing ring extends and so in the area close to the shaft with an all-round approach is provided, the sealing ring is over its entire back clasped like pliers.

Hieraus ergeben sich insbesondere bei großen Wellendurchmessern insofern Schwierigkeiten, als sich der Dichtring beim Ein­ schieben leicht schiefstellt und daher ein sattes Anliegen des Rückens an der Innenwand der Höhlung nicht erreicht wird. Die­ ser 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. Diese Schwierigkeiten werden noch dadurch verstärkt, daß, da die Verdickung des Dichtrings in axialer Richtung relativ kurz bemessen ist, der Rückenteil des Dichtrings ein biegungssteifes Gebilde darstellt, das sich der Einrastung in die Umklammerung widersetzt. Ferner ist durch die erwähnte Umklammerung des Dichtrings das freie Spiel des gelenkartigen Zwischenteils der Dichtlippe behindert, so daß mangels Nachfederns des Dichtlip­ penteils das erwähnte Verkanten des Dichtrings bei der Montage ebenfalls begünstigt wird. Abgesehen hiervon kann das mangelnde Nachfedern, z.B. bei Schwingungen der Welle, ebenfalls zu Lek­ kagen führen.This results in particular with large shaft diameters difficulties insofar as the sealing ring turns on slide slightly crooked and therefore a big concern of the Back on the inner wall of the cavity is not reached. The This deficiency may also by the subsequent clamping of the Not sealing ring by means of the tensioning web of the second support ring eliminated so that the sealing edge is skewed during operation can lead to pumping effects and thus to leakages. This Difficulties are exacerbated by the fact that since the Thickening of the sealing ring in the axial direction is relatively short is dimensioned, the back part of the sealing ring is rigid Form that represents the snapping into the clasp opposes. Furthermore, by the above-mentioned clasping of the Sealing rings the free play of the joint-like intermediate part of the Sealing lip hindered so that the sealing lip lacks springing back partly the mentioned tilting of the sealing ring during assembly is also favored. That being said, that may be lacking Rebound, e.g. with vibrations of the shaft, also to Lek lead kagen.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Unzuträglichkeiten zu überwinden und demgemäß einen Bausatz anzugeben, bei dem bereits bei der Montage des Dicht­ rings gewährleistet ist, daß dieser voll in die Höhlung des ersten Dichtrings einrastet und das Einspannteil satt an der Innenfläche der Höhlung anliegt, und bei dem dem Lippenteil ein möglichst großer Freiheitsgrad verliehen ist.The object of the invention is to overcome these intolerances and accordingly one  Specify kit in which already when installing the seal is guaranteed that this fully into the cavity of the first sealing ring snaps into place and the clamping part snugly on the Inner surface of the cavity rests, and in which the lip part degree of freedom is granted.

Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die dort angegebenen Maßnahmen bei einem Bausatz mit den Merkmalen des Oberbegriffs angewendet werden.This object is achieved according to the characterizing part of the claim 1 solved in that the measures specified there at a Kit with the features of the generic term can be used.

Die genannten Maßnahmen sind zwar jeweils im Prinzip bei Wel­ lendichtungen, die gattungsmäßig mehr oder weniger von der vorliegenden Wellendichtungsart abweichen, bereits vorgeschla­ gen worden, und zwar die Maßnahme a) durch die DE-OS 24 59 732, Fig. 4, die Maßnahmen b) und c) durch die US-PS 45 26 385 und die Maßnahme d) durch die US-PS 38 71 666 Fig. 2. Dies ist jedoch für die vorliegende Erfindung nicht ausschlaggebend, weil die Lö­ sung der gestellten Aufgabe nur durch die gleichzeitige Anwen­ dung der sämtlichen Maßnahmen a) bis d) zufriedenstellend ge­ löst wird und es demgemäß nicht darauf ankommt, ob das eine oder andere der Merkmale der Kombination für sich bekannt ist oder ob die eine oder andere Unterkombination aus diesen Merk­ malen bereits bekanntgeworden ist oder nicht.The measures mentioned are indeed in principle in Wel lendeals that differ more or less in terms of type from the present type of shaft seal have already been proposed, namely measure a) by DE-OS 24 59 732, Fig. 4, the measures b ) and c) by US-PS 45 26 385 and measure d) by US-PS 38 71 666 Fig. 2. However, this is not crucial for the present invention, because the solution of the task only by the simultaneous Application of all measures a) to d) is solved satisfactorily and it is therefore irrelevant whether one or the other of the features of the combination is known per se or whether one or the other sub-combination of these features has already become known or not .

Durch die Kombination der kennzeichnenden vier baulichen Merk­ male wird folgendes erreicht:By combining the characteristic four architectural notes the following is achieved:

Das Heranschieben des Dichtrings an die Höhlung des ersten Stützrings erfolgt zunächst widerstandslos, da an den konus­ artigen Erweiterungen übliche Fasen angebracht sind, deren Durchmesser kleiner ist, als der Durchmesser der Höhlung. Beim weiteren Einschieben in den ringzylindrischen Teil der Höhlung federn die konusartigen Erweiterungen des Dichtrings aufgrund der am Rücken des Einspannteils angeordneten Nuten zurück und ermöglichen so das Weiterschieben mit relativ geringem Kraft­ aufwand. Schließlich rasten die konusartigen Erweiterungen in die Hinterschneidungen des ersten Stützrings ein, so daß der Dichtring eindeutig in dieser Lage fixiert wird und Schief­ stellungen sich vermieden sind. Da ferner bei der gesamten Einschiebebewegung das gelenkartige Zwischenteil (Membrane) der Dichtlippe von der inneren Ringwand des ersten Stützrings distanziert ist, erfolgt auch von dieser Seite keinerlei Schiefstellung des Dichtrings.Pushing the sealing ring towards the cavity of the first Support ring is initially made without resistance, because of the cone like extensions usual chamfers are attached, the Diameter is smaller than the diameter of the cavity. At the further insertion into the ring-cylindrical part of the cavity spring the conical extensions of the sealing ring due to the grooves arranged on the back of the clamping part back and thus enable moving on with relatively little force effort. Finally, the conical extensions snap in the undercuts of the first support ring, so that the Sealing ring is clearly fixed in this position and skewed positions are avoided. Since furthermore in the whole Insertion movement of the articulated intermediate part (membrane) of the Sealing lip from the inner ring wall of the first support ring  is distanced, there is also none from this side Misalignment of the sealing ring.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenThe invention is based on the in the drawing illustrated embodiment explained in more detail. Show it

Fig. 1 den Bausatz vor der Montage, Fig. 1 the kit prior to assembly,

Fig. 2 den Bausatz im fertigmontierten Zustand an einer Wellendichtung mit drei axial nebeneinander angeordneten Dichtungen. Fig. 2 shows the kit in the fully assembled state on a shaft seal with three seals arranged axially next to each other.

In Fig. 1 sind die drei Ringe des Bausatzes, nämlich der erste Stützring 1, der zweite Stützring 2 und der Dichtring 6, im Abstand voneinander dargestellt, um die Form und Gestalt der einzelnen Ringe zu verdeutlichen. Im Betriebszustand sind die Stützringe 1 und 2 miteinander und mit der Stevennuß verbunden, also gehäusefest gelagert, während der Dichtring 6 zwischen den beiden Stützringen eingespannt ist.In Fig. 1, the three rings of the kit, namely the first support ring 1 , the second support ring 2 and the sealing ring 6 , are shown at a distance from one another in order to clarify the shape and shape of the individual rings. In the operating state, the support rings 1 and 2 are connected to one another and to the step nut, that is to say they are mounted on the housing, while the sealing ring 6 is clamped between the two support rings.

Der erste Stützring 1, der im vorliegenden Fall der vom abzu­ dichtenden Medium (Seewasser) abgewandte ist, ist auf seiner dem Dichtring zugewandten Seite mit einer ringsumlaufenden Höhlung 3 ausgestattet. Die Höhlung 3 ist in ihrem dem Dicht­ ring 6 zugewandten Bereich ringzylindrisch gestaltet, weist aber zum Höhlungsgrund hin sich erweiternde ringsumlaufende Hinterschneidungen 4, 4′ auf.The first support ring 1 , which in the present case faces away from the medium to be sealed (sea water), is equipped on its side facing the sealing ring with a circumferential cavity 3 . The cavity 3 is ring-cylindrical in its sealing ring 6 facing area, but has widening circumferential undercuts 4 , 4 'to the bottom of the cavity.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ferner die wel­ lenseitige Ringwand 5 der Höhlung 3 innenseitig abgeschrägt, wobei der Winkel der Abschrägung 5′ größer gewählt ist, als der Steigungswinkel 8′ des gelenkartigen Zwischenteils 8, so daß im Montagezustand dieses Teil berührungsfrei von der Abschrägung 5′ der Ringwand 5 verläuft.In the present embodiment, the wel side ring wall 5 of the cavity 3 is chamfered on the inside, the angle of the chamfer 5 'is chosen larger than the pitch angle 8 ' of the joint-like intermediate part 8 , so that in the assembled state of this part contact-free from the chamfer 5 ' the ring wall 5 runs.

Der Dichtring 6 ist aus gummielastischem Material gefertigt und besteht aus drei Teilen, nämlich der Dichtlippe 7, dem gelenk­ artigen Zwischenteil 8 und dem Einspannteil 9. Die Dichtlippe 7 ist in üblicher Weise mit einer Schneide ausgestattet, die auf der abzudichtenden Welle oder einer Wellenbuchse aufruht. Das gelenkartige Zwischenteil 8 verbindet die Dichtlippe 7 mit dem Einspannteil 9 und gestattet ein gelenkartiges Nachgeben der Dichtlippe 7 gegenüber dem Einspannteil 9. Das Einspannteil ist der Höhlung 3 des ersten Stützrings 1 angepaßt, also in seinem dem Stützring 1 abgewandten Bereich ringzylindrisch gestaltet und in seinem dem Stützring 1 zugewandten Bereich mit konusartigen Erweiterungen 10, 10′ ausgestattet.The sealing ring 6 is made of rubber-elastic material and consists of three parts, namely the sealing lip 7 , the articulated intermediate part 8 and the clamping part 9th The sealing lip 7 is usually equipped with a cutting edge which rests on the shaft to be sealed or a shaft bushing. The articulated intermediate part 8 connects the sealing lip 7 to the clamping part 9 and allows the sealing lip 7 to yield in an articulated manner relative to the clamping part 9 . The clamping part is adapted to the cavity 3 of the first support ring 1 , that is to say designed in a ring-cylindrical manner in its area facing away from the support ring 1 and in its area facing the support ring 1 with conical extensions 10 , 10 '.

In dem zuletzt genannten Bereich ist der Dichtring 6 mit Nuten 11, 11′ versehen, die so bemessen sind, daß beim Durchschieben des Einspannteils 9 durch den ringzylindrischen Bereich der Höhlung 3 die konusartigen Erweiterungen 10, 10′ sich elastisch verformen und so den Beginn des Einschiebevorgangs ohne we­ sentlichen Kraftaufwand ermöglichen. Zur Erleichterung des Einschiebens sind ferner die konusartigen Erweiterungen mit den üblichen Anfasungen 12 versehen.In the latter area, the sealing ring 6 is provided with grooves 11 , 11 ', which are dimensioned such that the cone-like extensions 10 , 10 ' deform elastically when the clamping part 9 is pushed through the ring-cylindrical region of the cavity 3 and thus the beginning of Allow insertion process without significant effort. To facilitate insertion, the conical extensions are also provided with the usual chamfers 12 .

Kurz vor Beendigung des Einschiebevorgangs rasten die konusartigen Erweiterungen 10, 10′ des Dichtrings 6 in die Hinterschneidung 4, 4′ des Stützrings 1 ein und sichern so die Beendigung des Einschiebevorgangs mit einem satten Anliegen des Einspannteils 9 an dem Grund der Höhlung 3.Shortly before the end of the insertion process, the conical extensions 10 , 10 'of the sealing ring 6 snap into the undercut 4 , 4 ' of the support ring 1 and thus ensure the completion of the insertion process with a tight fit of the clamping part 9 at the bottom of the cavity 3 .

Der zweite Stützring 2 ist mit einem axial vorspringenden ring­ zylindrischen Spannsteg 13 ausgestattet, der - im Betriebszu­ stand - mit seiner dem Dichtring 6 zugewandten Stirnfläche auf dem Einspannteil 9 mit Pressung aufliegt und so das Einspannen des Dichtrings 6 zwischen die beiden Stützringe bewerkstelligt. In Fig. 2 ist der Bausatz im fertigmontiertem Zustand darge­ stellt, wobei hierfür eine Abdichtungsanordnung gewählt ist, bei der drei Lippendichtungen axial nebeneinander an der Welle angreifen, wobei zwei Lippendichtungen 6, 6′ dem abzudichtenden Medium (Seewasser) zugewandt und eine Lippendichtung 6′′ ent­ gegengesetzt gerichtet ist. Bei dieser an sich üblichen Ab­ dichtungsanordnung wirkt der Stützring 1 nicht nur als erster Stützring für die Lippendichtung 6, sondern auch als zweiter Stützring für die Lippendichtung 6′′ und der Stützring 2 nicht nur als zweiter Stützring die Lippendichtung 6, sondern auch als erster Stützring für die Lippendichtung 6′, während für die Lippendichtung 6′ ein separater zweiter Stützring 2′ und für die Lippendichtung 6′′ ein separater erster Stützring 1′′ erfor­ derlich ist, wobei bei diesem Stützring 1′′ die ringsumlaufenden Hinterschneidungen 4, 4′′ im ringzylindrischen Bereich angeordnet sind.The second support ring 2 is equipped with an axially projecting ring cylindrical tensioning web 13 , which - in Betriebszu stood - with its end face facing the sealing ring 6 rests on the clamping part 9 with pressure and thus accomplishes the clamping of the sealing ring 6 between the two support rings. In Fig. 2 the kit is in the fully assembled state Darge, with a sealing arrangement chosen for this, in which three lip seals engage axially next to each other on the shaft, two lip seals 6 , 6 'facing the medium to be sealed (sea water) and a lip seal 6 ''Is directed opposite. In this conventional sealing arrangement, the support ring 1 acts not only as a first support ring for the lip seal 6 , but also as a second support ring for the lip seal 6 '' and the support ring 2 not only as a second support ring, the lip seal 6 , but also as a first support ring for the lip seal 6 ', while for the lip seal 6 ' a separate second support ring 2 'and for the lip seal 6 ''a separate first support ring 1 ''is necessary, with this support ring 1 ''the circumferential undercuts 4 , 4 ''Are arranged in the ring-cylindrical region.

Claims (3)

1. Bausatz für eine Wellendichtung, insbesondere an einem Ste­ venrohr eines Schiffes, bestehend aus einem ersten gehäusefes­ ten und einem zweiten gehäusefesten Stützring und einem zwi­ schen die beiden Stützringe einspannbaren, aus einem Einspann­ teil und einem an dieses anschließenden, eine Dichtlippe tra­ genden gelenkartigen Zwischenteil (Membran) bestehenden Dicht­ ring aus gummielastischem Material, wobei der erste Stützring eine dem Einspannteil des Dichtrings angepaßte Höhlung aufweist, in die das Einspannteil des Dichtrings einschiebbar ist, wobei die wellenseitige Ringwand der Höhlung das gelenkige Zwischen­ teil untergreift, und der zweite Stützring einen axial vorsprin­ genden Spannsteg aufweist, mit dem er das Einspannteil ein­ spannt, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) die Höhlung (3) zum Höhlungsgrund hin sich erweiternde ringsumlaufende Hinterschneidungen (4, 4′, 4′′) aufweist,
  • b) das Einspannteil (9) mit konusartigen Erweiterungen (10, 10′, 10′′) versehen ist, derart, daß sie beim Einschieben in die Höhlung (3) in die Hinterschneidungen (4, 4′, 4′′) radial einrasten,
  • c) im Rücken des Einspannteils (9) Nuten (11, 11′, 11′′) eingebracht sind, derart, daß sie das radiale Zusammenfedern der konusartigen Erweiterungen (10, 10′, 10′′) beim Durchschieben durch den ringzylindrischen Teil der Höhlung (3) ermöglichen,
  • d) der das Zwischenteil (8) untergreifende Bereich (5′) so ge­ staltet ist, daß im Montagezustand das Zwischenteil (8) berührungsfrei von diesem Bereich verläuft.
1. Kit for a shaft seal, in particular on a ste venrohr of a ship, consisting of a first housing-fixed and a second housing-fixed support ring and a between the two support rings can be clamped, from a clamping part and an adjoining this, a sealing lip carrying joint-like Intermediate part (membrane) existing sealing ring made of rubber-elastic material, the first support ring having a cavity adapted to the clamping part of the sealing ring, into which the clamping part of the sealing ring can be inserted, the shaft-side ring wall of the cavity engaging under the articulated intermediate part, and the second support ring one axially projecting clamping web with which he clamps the clamping part, characterized in that
  • a) the cavity ( 3 ) has widening circumferential undercuts ( 4 , 4 ', 4 '') towards the base of the cavity,
  • b) the clamping part ( 9 ) with conical extensions ( 10 , 10 ', 10 '') is provided such that they snap radially into the undercuts ( 4 , 4 ', 4 '') when inserted into the cavity ( 3 ) ,
  • c) in the back of the clamping part ( 9 ) grooves ( 11 , 11 ', 11 '') are introduced such that they the radial compression of the cone-like extensions ( 10 , 10 ', 10 '') when pushed through the ring-cylindrical part of Allow cavity ( 3 ),
  • d) the intermediate part ( 8 ) engaging area ( 5 ') is designed so that in the assembled state, the intermediate part ( 8 ) runs without contact from this area.
2. Bausatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Wellendichtungen mit zwei oder mehr axial nebeneinander ange­ ordneten Dichtringen der jeweils zwischen zwei benachbarten Dichtringen befindliche Stützring so ausgebildet ist, daß er als Stützring für die bei den benachbarten Dichtringe wirkt. 2. Kit according to claim 1, characterized in that at Shaft seals with two or more axially next to each other arranged sealing rings between each of two neighboring ones Sealing rings located support ring is designed so that it acts as a support ring for the neighboring sealing rings.   3. Bausatz nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Wellendichtungen mit entgegengerichteten Dichtringen mindestens ein Dichtring am Einspannteil mit drei konusartigen Erweite­ rungen und mit drei Nuten, die das Zusammenfedern der konusartigen Erweiterungen bewirken, versehen ist.3. Kit according to claim 1 and 2, characterized in that at Shaft seals with opposing sealing rings at least a sealing ring on the clamping part with three cone-like widths and with three grooves, which compress the cause cone-like extensions is provided.
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