DE2842780A1

DE2842780A1 - Dichtungsanordnung fuer drehbar gelagerte wellen

Info

Publication number: DE2842780A1
Application number: DE19782842780
Authority: DE
Inventors: Juergen Ing Grad Nissel
Original assignee: Pintsch Bamag AG
Current assignee: Pintsch Bamag AG
Priority date: 1978-09-30
Filing date: 1978-09-30
Publication date: 1980-04-03
Also published as: US4300772A; GB2032014A; SE7906834L; DE2842780C2; FR2437543A1

Description

DR.- ING. H. H. WILHELM - DIPL-ING. H. DAUSTER D-7000 STUTTGART 1 - GYMNASIUMSTRASSE 31 B - TELEFON (0711) 291133

Anmelder:

Firma Pintsch Bamag Antriebsund Verkehrstechnik GmbH Hünxer Strasse 149

4220 Dinslaken

Stuttgart, den 28. ßept. 1978 D 5529 Dr.W/R

Dichtungsanordnung für drehbar gelagerte Wellen

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für eine in einem Gehäuse drehbar gelagerte Welle nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Dichtungsanordnungen dieser Art sind bekannt und dienen beispielsweise im Schiffsbau der Abdichtung der Schraubenwelle im Stevenrohr. Die bekannten Dichtungsanordnungen besitzen einen mit Drucköl gefüllten Hohlraum zwischen einer äußeren, dem Wasser zugewandten Hilfsdichtung, die im allgemeinen als Simmerring ausgebildet ist und einer inneren Hauptdichtung, die beispielsweise mit mehreren Simmerringen versehen sein kann. Der Zweck der Hilfsdichtung besteht dabei darin, Schadstoffe, wie z.B. Sand o.dgl., welche die Hauptdichtung allmählich zerstören könnten, von dieser so lange wie möglich fernzuhalten, um möglichst große Wartungsintervalle zu erreichen. Die Füllung des zwischen den Dichtungen liegenden

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Hohlraumes mit Drucköl dient ferner dazu, bei einem Verlust bzw. bei einer Abnahme der Dichtwirkung der Hilfsdichtung das Eindringen von Wasser in Richtung auf die Hauptdichtung zu vermeiden. Der ölvorrat in dem Hohlraum muß daher überwacht und von Zeit zu Zeit ergänzt werden. Nachteilig ist, daß Drucköl durch die Hilfsdichtung zur Wasserseite hin austritt, wenn die Hilfsdichtung beim Einsatz insbesondere in abrasiven Medien beeinträchtigt wird, so daß eine Umweltverschmutzung nicht vermieden werden kann.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde ^eine verbesserte Dichtungsanordnung anzugeben, die umweltfreundlich 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 besonders vorteilhafter Weise Druckluft sein kann und durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird in dem Hohlraum stets ein Abdichtdruck aufrechterhalten, 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 Hauptdichtung wird dadurch frei von Verschmutzung gehalten und die Hauptdichtung selbst kann eine längere Lebensdauer aufweisen.

Der Spüleffekt des Hohlraumes kann dadurch verbessert werden, daß die Austrittsöffnung an der in der Betriebslage tiefsten Stelle des Hohlraumes vorgesehen ist, wo sich beispielsweise Sand o.dgl. ansammelt und herausgespült werden kann. Die Zuführöffnung wird bei dieser Ausführung zweckmäßig gegenüber

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der Austrittsöffnung an der höchsten Stelle des Hohlraumes vorgesehen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen, wobei die Merkmale des Anspruches 6 eine besonders wirksame Hauptdichtung ergeben, die durch den ständig im Hohlraum herrschenden Druck des Trennmediums in ihrer Abdichtwirkung unterstützt wird. Die Merkmale der Ansprüche 7 und· 8 sowie die Ausgestaltung der Hilf sdichtung nach Anspruch 9 tragen ebenfalls mit dazu bei, die Dichtwirkung der Hauptdichtung zu erhöhen und für die Hilfsdichtung von vorneherein eine Ausführung vorzuschlagen, die den gewünschten Austritt eines Teiles des Trennmediums nicht verhindert .

Die Druckluft kann nach den Merkmalen des Anspruches 4- 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 Hilfsdichtung und die Austrittsöffnung nach außen tritt. Die Erfindung weist auch den Vorteil auf, daß verschmutztes Wasser oder Verunreinigungen, wie Sand o.dgl., die während Betriebspausen in 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 auswirken zu können.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der beigefügten Zeichnung gezeigt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Die Zeichnung zeigt eine Anschlußleitung 1, die in nicht näher dargestellter Weise mit einer Druckluftquelle, beispielsweise einer Druckluftpumpe oder

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einem Druckluftspeicher in Verbindung steht, wobei die Druckluftpumpe beispielsweise von der abzudichtenden Welle 7 unmittelbar oder mittelbar angetrieben sein kann. Es besteht im übrigen aber auch die Möglichkeit, insbesondere wenn die Welle 7 die Antriebswelle für die Schraube eines Schiffes ist, ohnehin vorhandene Druckluft quellen 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 Hauptdichtung 4-, vom Gehäuse 6 und von der abzudichtenden Welle 7 begrenzt ist. Die abzudichtende Welle 7 ist dem Gehäuse 6 mittels bekannter Lager drehbar gelagert, welche nicht dargestellt sind.

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

Der Hohlraum 2 besitzt 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 A- besteht im einzelnen aus zwei Eingen 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 gegen-einander gedrückt, wobei sich die Dichtringe 12 jeweils an einem Flansch 15 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 Aus-

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führungsbei spiel Druckluft, unter einem gewissen Druck in den Hohlraum 2 geführt. Die Druckluft kann dabei durch die Aus- . trittsöffnung 5 in die Umgebung entweichen, beispielsweise in das umgebende Wasser, wenn die Welle 7 die Antriebswelle für eine Schiffsschraube ist. Die Abmessungen der Austrittsöffnung 5 und der Zuführ Öffnung 1 und die Höhe des gewählten Druckes der Druckluft werden dabei so aufeinander abgestimmt, daß ein Teil der Druckluft auch durch die Hilf sdichtung 3 nach außen tritt. Gleichzeitig wird durch den Druck im Hohlraum 2 die Anpreßwirkung der beiden Einge 9 und 10 gegeneinander erhöht. Die Welle 7, die zu diesem Zweck um einen gewissen. Betrag . axial verschiebbar gelagert sein muß, wird nämlich 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 mit 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 Hilf sdichtung 3 ferngehalten, weil hier zwischen der Hilfsdichtung 3 und der Welle 7 ständig Druckluft austritt. Denoch eintretendes Schmutzwasser, das beispielsweise in Betriebspausen auch durch die. Öffnung 5 eintreten kann, wird bei Wiederinbetriebnahme 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 wirdeine Dichtung ge-

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schaffen, die auch beim Einsatz in abrasiven Medien eine lange Lebensdauer aufweist. Eine Umweltverschmutzung wird vermieden.

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Claims

Ansprüche

Dichtungsanordnung für eine in einem Gehäuse drehbar gelagerte Welle, insbesondere für Schiffsantriebe o.dgl., die in abrasiven Medien betrieben werden, mit einer Hauptdichtung und einer Hilfsdichtung, welche die Welle umgeben und mit einem durch Gehäuse- und Wellenteile begrenzten Hohlraum zwischen den Dichtungen, der mit einem unter Druck stehenden Mittel gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (2) zum abzudichtenden Medium hin vor der Hauptdichtung (4) liegt, über eine Zuführöffnung (1) mit einer Druckmittelquelle für ein neutrales, umweltfreundliches Trennmedium ständig verbunden und mit einer Austrittsöffnung (5) für das Trennmedium versehen ist, wobei die Druckmittelzufuhr und die Abmessungen der Zuführ- (1) und Austrittsöffnung (5) bo aufeinander abgestimmt sind, daß ein gewisser Anteil des Trennmediums durch die Hilfsdichtung (3) austritt.

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2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (5) an der in der Betriebslage tiefsten Stelle des Hohlraums (2) vorgesehen ist.
3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführöffnung (1) gegenüber der Austrittsöffnung an der höchsten Stelle des Hohlraumes (2) vorgesehen ist.
4. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckquelle (1) für das Trennmedium eine von der Welle (7) angetriebene Pumpe aufweist.
5. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Trennmedium Druckluft eingesetzt wird.
6. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5i 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 aneinander reibenden Dichtflächen (11) aneinandergedrückt sind.
7. Dichtungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einge einen winkelförmigen Querschnitt besitzen und an der freien Seite der gegeneinander gerichteten Stege die Dichtfläche (11) aufweisen.
8. Dichtungsanordnung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (9, 10) über elastisch verformbare und dicht an ihnen anliegende Dichtringe (12), z.B. aus Perbunan, gegeneinander gedrückt sind, die Je-

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

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