NL9202153A - Lipafdichting voor een as, in het bijzonder een scheepspropelleras. - Google Patents

Description

Titel: Lipafdichting voor een as, in het bijzonder een scheepspropelleras.

De uitvinding betreft een lipafdichting ter afdichting van assen, in het bijzonder een scheepspropelleras met de in de aanhef van conclusie 1 aangegeven kenmerken.

Bij lipafdichtingen van deze soort, zoals die bekend zijn uit de Duitse Offenlegungsschriften 3 718 411, 3 742 080, 3 817 660 en 3 924 270 is het gevolg .van de, bij toenemende, door het af te dichten medium uitgeoefende druk plaatsvindende vervorming van het hoekscharnier, op de wijze van een rolmembraan in de richting naar de as toe, dat het door dat af te dichten medium belaste vlak van het tweede bereik van het tussendeel van de lipafdichting, welk vlak onder die belasting werkzaam is in de richting van de aandrukkracht van de tegen de as aanliggende afdichtlip-"snijrand", kleiner wordt en daardoor die aandrukkracht afneemt.

Op zichzelf is dit effect gewenst, omdat overbelastingen van de tegen de as af dichtend werkzame afdichtlip-rand moeten worden vermeden. Het in de vorige alinea bedoelde op zichzelf gewenste effect wordt echter gerelativeerd, doordat het genoemde, tweede bereik van het tussendeel korter wordt, waardoor het van het elastische terugstelmoment van het tussendeel afkomstige aandeel van de oplegkracht juist groter wordt. Op grond van deze tegenwerkende kracht wordt het eerdergenoemde ontlastingseffect zodanig verminderd, dat het bij hoog oplopende druk van het af te dichten medium komt tot oververhittingen ter plaatse van de afdichtlip-"snijrand", waardoor ondichtheden optreden en de afdichting zelfs onwerkzaam kan worden.

Aan de uitvinding ligt nu het probleem ten grondslag, dit euvel op eenvoudige wijze en zonder toepassing van enigerlei steunende inböuwvoorzieningen in het liplichaam of toepassing van twee materialen met onderling verschillend elasticiteit-gedrag of dergelijke te overwinnen en dienovereenkomstig een lipafdichting te verschaffen, waarbij de oplegkracht van de afdichtlip niet recht evenredig met de, door het af te dichten medium uitgeoefende druk, doch degressief ten opzichte daarvan . stijgt.

Dit, overeenkomstig de uitvinding aan de orde gestelde probleem wordt opgelost door de in het onderscheidend kenmerkende deel van conclusie 1 aangegeven maatregelen.

Hierbij bewerkstelligt het uitwijken van het eerste bereik van het tussendeel tot in de uitholling en de daarmee gepaard gaande vervorming daarvan een vergroting van de hoek aan het hoekscharnier van het'tussendeel en daardoor een verkleining van het terugstelmoment, welke verkleining een uitwerking heeft in de zin van ontlasting van de aanraakrand van de lip tegen de as en daardoor de gewenste degressieve karakteristiek mogelijk maakt.

Een essentieel voordeel van de volgens de uitvinding voorgestelde oplossing bestaat voorts hierin, dat het aan lipafdichtingen volgens de aanhef van conclusie 1 inherente vermogen van de afdichtlip, namelijk het vermogen om de onvermijdelijk optredende trillingsbewegingen van de as in radiale richting onbelemmerd te volgen, onverminderd in volle omvang bewaard blijft.

Uit het Duitse Offenlegxingsschrift 2 064 542 is weliswaar een lipafdichting bekend, waarbij een aan het huis vaste steunring een uitholling bevat, welke bij normale druk van het af te dichten medium met het afdichtend werkzame lichaam een sikkel-achtige spleetruimte vormt, welke spleetruimte bij oplopende d.ruk door het af te dichten medium wordt opgevuld door het afdichtlichaam. Hierbij bevindt zich echter die uitholling niet tussen de bevestigingsplaats van het afdicht-lichaam en het hoekscharnier, doch tussen het hoekscharnier en het ongeveer evenwijdig aan het tweede deel van het tussendeel verlopende vrije einde van de steunring. Dienovereenkomstig is bij die uitvoering het onbelemmerd door de afdichtlip volgen van de trillingen van de as niet verzekerd.

in de volgconclusies staan voordelige uitvoeringsvormen van het onderwerp van de uitvinding vermeld.

Zo is, volgens conclusie 2, een tweede, hoekscharnier in vooruitgeschoven positie aanwezig, welk scharnier de rolmembraan-achtige vervorming van het liplichaam in die zin begrenst, dat bij het optreden van een bepaalde maximale druk door het af te dichten medium geen verdere vervorming plaatsvindt, hetgeen in bepaalde gevallen gewenst is.

Overeenkomstig conclusie 3 wordt voor het geval dat het elastisch terugveren door het liplichaam na het afnemen van de druk, uitgeoefend door het af te dichten medium, niet voldoende zou zijn om de adhesiekrachten ter plaatse van het aanraakvlak te overwinnen, het loslaten door het vormen van verbindingskanalen naar de van de druk af gekeerde ruimte, waarin gewoonlijk atmosferische of een naar verhouding lagere overdruk heerst, veilig gesteld.

In de tekening is een tweetal uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding schematisch afgeheeld.

Fig. 1 laat een liplichaam met afgerond hoekscharnier bij normale, door het af te dichten medium uitgeoefende druk zien; fig. 2 toont hetzelfde liplichaam als fig. 1, bij hoge druk, uitgeoefend door het af te dichten medium; fig. 3 toont een liplichaam met een tweetal hoek-scharnieren en een schuin vlak bij normale druk door het af te dichten medium; en fig. 4 laat hetzelfde liplichaam als fig. 3 zien bij · hoge, door het af te dichten medium uitgeoefende druk.

Voor de afzonderlijke onderdelen zijn in alle figuren van de tekening dezelfde verwijzingscijfers gebezigd.

De lipafdichting volgens de figuren 1 tot 4 is samengesteld uit een, uit rubber-elastisch materiaal bestaand liplichaam 1 en een tweetal in het huis, in het onderhavige geval de stevenbuis van een schip niet draaibaar gelegerde, metalen steunringen 2, 3, waarbij het liplichaam 1 met zijn inspandeel 4 vloeistofdicht is ingespannen tussen de beide steunringen 2, 3 door middel van niet nader weergegeven spanmiddelen.

Op het inspandeel 4 van het liplichaam 1 sluit een tussendeel 5 aan, dat bestaat uit een schuin ten opzichte van een radiaal verlopend, eerste bereik 5a en een ten opzichte van dat eerste bereik over een afgerond hoekscharnier 5c omgebogen, ongeveer axiaal verlopend bereik 5b, waarbij laatstgenoemde, axiaal verlopende bereik de, tegen het oppervlak van de as W aan liggende snijrandvormige afdichtlip 5d draagt.

De hoek van het afgeronde hoekscharnier 5c is open naar het af te dichten medium S toe en bedraagt ongeveer 50° tot 70°. De aandrukkracht, uitgeoefend door de afdichtlip 5d op de as W wordt enerzijds geleverd door het elastische terug-stelmoment' van het omgebogen liplichaam 1 en anderzijds door een, in een ringvormige groef van het tweede bereik 5b van het tussendeel 5 opgenomen schroefveer 6.

De beide steunringen 2, 3 zijn elk voorzien van een, over het inspandeel 4 grijpend, in de vorm van een verdikkingsrand uitgevoerd uitsteeksel 2a, 3a, welke een ringvormige spleet vormen, waar het tussendeel 5 van het liplichaam 1 doorheen reikt.

Terwijl de naar het af te dichten medium S toe gekeerde steunring 2 met zijn uitsteeksel 2a eindigt, is de, van het af te dichten medium af gekeerde steunring 3 verlengd en wel eerst ongeveer evenwijdig aan het schuin verlopende, eerste bereik 5a van het tussendeel 5, terwijl die steunring vervolgens ongeveer radiaal verlopend reikt tot in de nabijheid van het asoppervlak.

Het genoemde, schuin geplaatste gedeelte van de steunring 3 is op de wijze van een uitholling 7 gewelfd en wel zodanig, dat dat gedeelte bij normale druk door het af dichten medium met het naburige bereik 5a van het tussendeel 5 een sikkelachtige, ringvormige spleet 7a vormt. De diepte van de uitholling 7 is zodanig gekozen, dat bij verhoogde druk, uitgeoefend door het af te dichten medium, die sikkelvormige spleet 7a opgevuld raakt door het dan vervormde bereik 5a van tuss.endeel 5, zoals duidelijk blijkt uit een nadere vergelijking van de afbeeldingen van de figuren 2 en 4. Tegelijkertijd met die vervorming vindt ook de rolmembraan-achtige vervorming plaats van het hoekscharnier 5c in de richting naar de as toe, waarbij, volgens fig. 2, een soort afrollen van het hoekscharnier 5c over het vlakke vlak 3b plaatsvindt, terwijl, volgens fig. 4, een naar en tot aan het vlak 3b van de steunring 3 toe plaatsvindende zwenkbeweging plaatsvindt van de in fig. 3 weergegeven afschuining 8 van het tweede bereik 5b van het tussendeel 5.

De laatstbedoelde uitvoering maakt, op grond van de vorming van een tweede, zich in vooruitgeschoven positie bevindend hoekscharnier 5e, een begrenzing mogelijk van de afrolbeweging bij het bereiken van een voorafbepaalde, door het af te dichten medium uitgeoefende grensdruk.

Claims (3)

1. Lipafdichting voor het afdichten van een as, in het bijzonder een scheepspropelleras tegen een vloeibaar medium, bestaande uit een, tussen een eerste en een tweede aan het huis vaste steunring in te spannen inspandeel, uit een, twee bereiken bevattend tussendeel, waarvan het eerste bereik op het inspandeel aansluit en waarvan het tweede bereik de afdichtlip draagt, waarbij de beide bereiken met elkaar een • verend hoekscharnier vormen, en waarbij voorts het eerste bereik tegen de tweede steunring aan ligt en waarbij de tweede steunring een in hoofdzaak radiaal verlopend aanlegvlak voor het, bij oplopende druk door het af te dichten medium in de richting naar de as toe vervormende hoekscharnier van het tussendeel bevat, met het kenmerk, dat de tweede steunring <3) ter hoogte van het eerste bereik (5a) van het tussendeel (5) een uitholling (7) bevat, welke zodanig gedimensioneerd, dat bij normale druk door het af te dichten medium (S) een sikkelachtige spleetruimte (7a) uitgespaard blijft, terwijl bij oplopende druk door het af te dichten medium (S) die spleetruimte (7a) wordt opgevuld door het eerste bereik (5a) van het tussendeel (5) ,

2. Lipafdichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het tweede bereik (5b) van het tussendeel (5) aan de achterzijde van het hoekscharnier (5c) uit is uitgerust met een vlak gevormd stuk (8), dat met het aanlegvlak (3b) van de tweede steunring (3) bij normale druk door het af te dichten medium (S) een wigspleet vormt, waarvan de wighoek (a) zodanig is bemeten, dat die wigspleet bij hoge druk, uitgeoefend door het af te dichten medium (S), tot ongeveer 0’ gesloten wordt.

3. Lipafdichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat in het bereik van het hoekscharnier (5c) aan het tussendeel (5) en/of aan de tweede steunring (3) verhogingen en/of verdiepte gedeelten zijn aangebracht, welke een verbinding tot stand brengen tussen de sikkel-achtige spleetruimte (7a) en de naar de druk toe gekeerde ruimte (0) van de lipafdichting.