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Mit nebeneinanderliegenden Ringen ausgerüstete Wellendichtung, insbesondere
für Torpedos Die Erfindung betrifft eine Dichtung für schnellaufende Wellen, insbesondere
für Torpedos und ähnliche Maschinen mit schnelllaufenden Wellen, bei denen es darauf
ankommt, nicht nur eine unbedingt zuverlässige Abdichtung herbeizuführen, sondern
auch die Abdichtung selbst möglichst raumsparend und leicht auszuführen.
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Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, da,ß eine Anzahl von
nach Art von Kolbenringen geschlitzten, mit ihren Stirnflächen gegeneinanderliegenden
Ringen als Selbstspanner derart ausgebildet sind, daß sie sich unter ihrer Eigenspannung
abwechselnd um die zu dichtende Welle und gegen die die Welle einschließende Hülse
oder Hohlwelle anlegen.
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In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform ist die Dichtung in
axialer Richtung in mehrere Gruppen zusammenwirkender, selbstspannender Kolbenringe
unterteilt, zwischen denen axialen Dichtungsdruck erzeugende Elemente, z. B. Federn,
eingeschaltet sind.
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Es ist an sich bekannt, eine Anzahl von Ringen in Stopfbuchsenpackungen
oder als Wellendichtungen zu verwenden. Auch ist es bekannt, selbstspannende Kolbenringe
zur Dichtung von Kolben in Pumpen und insbesondere in Brennkraftmaschinen anzuwenden.
Neu ist die Verwendung derartiger selbstspannender Kolbenringe mit abwechselnder
Innenspannung für Dichtungen der hier in Betracht kommenden Art. Der Erfolg in dieser
neuen Maßnahme liegt in der sehr guten Dichtheit der Anordnung und in der Raumsparung
und leichten Ausführbarkeit.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
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Abb. = zeigt die Verwendung von Dichtungen gemäß der Erfindung bei
Torpedos. In der Zeichnung ist der Torpedoinnenraum i durch Schotte 2, 3 nach hinten
zu abgeschlossen. Der Torpedo besitzt zwei sich in entgegengesetzter Richtung drehende
Propeller, von denen der hintere, q., fest auf der hohlen Innenwelle 5 und der vordere,
6, fest auf der die Innenwelle umgebenden Welle 7 angeordnet ist. Beide Wellen erstrecken
sich durch das Sternschott 3 hindurch. Um das Eindringen von Wasser. von außen in
das Innere des Torpedos zu vermeiden, sind die beiden Wellen gegeneinander durch
die gemäß der Erfindung ausgebildete Wellendichtung 8 abgedichtet, und außerdem
ist die äußere Welle gegenüber festen Teilen des Torpedos durch die gemäß der Erfindung
ausgebildete Dichtung g abgedichtet. Eine weitere Dichtung ig gleicher Art befindet
sich in unmittelbarer Nähe des Schottes 2, und diese Dichtung soll verhindern, daß
Wasser durch die hohle Innenwelle hindurch in das Getriebegehäuse io eindringt,
in dem die die Wellen 5 und 7 treibenden Ritzel ii und i2 umlaufen.
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Die den Gegenstand der Erfindung bildenden Dichtungen sollen weiter
unten beschrieben werden. Vorher sei noch bemerkt, daß die Einrichtung so getroffen
ist, daß Außenwasser, was
durch die nach außen gerichteten Hälften
der Dichtungen 8 und 9 hindurch lecken sollte, durch eine zwischen den Dichtungshälften
vorgesehene Öffnung 13 in den Ölbehälter hineinrinnt, in dessen Boden niedersinkt
und dadurch das in diesem Behälter befindliche 01 aus diesem heraus und durch
eine der Dichtungen hindurchzutreten zwingt. Weiter ist im Anschluß an den Ölbehälter
14 ein zylindrischer Behälter 15 vorgesehen, in dem ein federbelasteter Kolben 16
spielt, dessen eine Seite durch Öffnungen 17 hindurch mit dem Außenwasser und dessen
andere Seite durch die Öffnung 18 mit dem Ölbehälter 14 in Verbindung steht. Durch
diese Einrichtung wird ein Gegendruck im Ölbehälter 14 geschaffen, der sich mit
dem Druck ändert, mit dem das Außenwasser bei verschiedenen Tieflagen des Torpedos
durch die Dichtungen in das Innere des Torpedos hineinzugelangen sucht. Dieser Gegendruck,
der dem Eindringen des äußeren Wassers entgegenwirkt, ist ständig etwas größer als
der äußere Wasserdruck, weil er teilweise durch eine Ölsäule im Behälter 14 gebildet
wird, was für den Außendruck nicht zutrifft.
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Der hohle Innenraum der innenliegenden Propellerwelle steht durch
ein Ventil 29 oder eine andere äquivalente Einrichtung mit dem Innenraum des Torpedos
in Verbindung, welche Einrichtung so beschaffen ist, daß sie das Eindringen von
Wasser in den Torpedo verhindert, dagegen den Austritt der Abgase der Maschine durch
die Innenwelle hindurch möglichst ungehindert zuläßt.
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Die Wellendichtungen 8, 9 und ig sind in der Abb. 2 in vergrößertem
Maßstab in axialer Schnittdarstellung wiedergegeben. Die Abb. 3 und 4 zeigen einen
der Dichtungsringe der Abb. 2 in einer Vorder- und einer Seitenansicht.
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In Abb. a bezeichnet 5 wiederum die Innenwelle und 7 die Außenwelle.
Der Durchtritt von Wasser zwischen den beiden Wellen wird verhindert durch die Ringelemente
2o und 21, die um die Innenwelle 5 herum aufgeschoben und derart beschaffen sind,
da.ß sich die Innenflächen der Ringelemente 2o federnd und dichtend gegen die Außenfläche
der Innenwelle 5 anlegen und daß sich die Außenringflächen der Ringe 21 federnd
dichtend gegen die Innenfläche der äußeren Hohlwelle anlegen. In der Abbildung sind
zwischen den zuletzt genannten Flächen noch besondere Buchsen 22 vorgesehen, die
jedoch gegebenenfalls auch in Wegfall kommen können und grundsätzlich mit der Erfindung
selbst nichts zu tun haben. Diese Buchsen legen sich bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
mittels Dichtungsringe 23 seitlich gegen Vorsprünge 24, die mit der Welle 7 aus
einem Stück bestehen oder in irgend-. einer anderen Weise mit ihr verbunden sein
können. In der Mitte jeder Dichtung sind einige Ringelemente fortgelassen, und an
deren Stelle ist eine Spiralfeder 25 angeordnet, die in axialer Richtung auf die
rechts und links von ihr gelegenen Ririgelemente einwirkt und deren Seitenflächen
nachgiebig dichtend gegeneinanderdrückt. Durch diese Einrichtung wird ein sehr guter
Abschluß erzielt, weil von außen eindringendes Außenwasser sowohl durch die Ringdichtungen
zwischen den Ringelementen 2o und der Innenwelle 5 als auch durch die Ringabdichtung
zwischen den Außenflächen der Ringelemente 21 und der Buchse 22 als auch durch die
gegeneinander abdichtenden Seitenflächen sämtlicher Ringe hindurchzuströmen gezwungen
ist. Die Ringe selbst können, wie die Abb. 3 und 4 zeigen, zweckmäßig nach Art von
Kölbenringen geschlitzt ausgebildet sein. Wie diese Schlitze 26 der Ringe geführt
sind und auch welche Form die Dichtungsringe selbst besitzen, ist an sich grundsätzlich
nicht von Bedeutung. Zweckmäßig aber ist es, den Ringen von vornherein verschiedene
Innen- und Außendurchmesser zu geben, und zwar derart, daß sich die Ringe 2o nach
erfolgtem Aufschieben mit ihren Innenflächen fest gegen die Außenfläche der Welle
5 anlegen und daß die äußeren Ringflächen der Ringe 21 nach ihrem Einbringen fest
außen gegen die inneren Ringflächen der Buchsen 22 oder gegen die innere Ringfläche
der äußeren Welle 7 zum Anliegen kommen.
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Beim schnellen Umlauf der Wellen werden die Ringe 2o von der Innenwelle
5 mitgenommen und infolge der Zentrifugalkraft nicht mehr so stark gegen diese Innenfläche
angepreßt, wodurch die Reibung während des Betriebes verringert wird, was aber in
bezug auf das Dichtungsvermögen keine Rolle spielt, weil beim Umlauf der Wellen
an ihren Austrittsenden aus dem Fahrzeug infolge des Slips eine Druckverminderung
entsteht und demzufolge das Außenwasser nicht die starke Tendenz zum Eindringen
in das Fahrzeug hat, die vorhanden ist, wenn der Torpedo ruhig, d. h. mit stillstehenden
Wellen, in tieferem Wasser liegt.
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Durch die Dichtungen gemäß der Erfindung wird naturgemäß ebensowohl
das Eindringen von Wasser von außen her als auch das Austreten von Öl nach außen
gleich gut verhindert.
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Wie bereits anläßlich der Beschreibung der Abb. i ausgeführt ist,
rinnt von außen kommendes I eckwasser, nachdem es die nach außen gerichtete Hälfte
der Dichtung passiert hat, durch die Öffnung 13, an deren Stelle selbstverständlich
auch mehrere Öffnungen vorgesehen sein können, in den Ölbehälter 14 nieder, wodurch
sich der Ölspiegel in diesem Behälter hebt und ein dem eindringenden Wasser entsprechender
Teil des Ölinhaltes gezwungen wird, durch die nach innen gerichtete Dichtungshälfte
hindurch
und in das Getriebegehäuse io einzutreten, wo es zur Schmierung
des Rädergetriebes beiträgt. Dasselbe ist der Fall bei der Dichtung i9, deren unter
ihr liegender Ölbehälter 27 durch das Rohr 28 hindurch mit dem Ölbehälter 14 in
Verbindung steht.
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In welcher Weise die einzelnen Dichtungsringe in axialer Richtung
gegeneinandergepreßt werden, ist unerheblich. Es kann beispielsweise dafür an Stelle
der in dem Ausführungsbeispiel gezeigten Federn auch irgendein axialer Druck Verwendung
finden, der aus einer unter Überdruck stehenden Kammer des Torpedos, beispielsweise
einem Ölbehälter o. dgl., hergeleitet werden kann. Gegebenenfalls kann naturgemäß
auch in dem Behälter 14 selbst ein Überdruck aufrechterhalten werden, der dann gleichzeitig
die axiale Pressung auf die Dichtungsringe ausübt.
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Selbstverständlich kann bei der dem automatischen Druckausgleich dienenden
Einrichtung an Stelle eines Kolbens 16 auch eine Membran oder eine andere äquivalente
Einrichtung Anwendung finden. Bei Verwendung eines Kolbens dient die Kolbenfeder
lediglich dem Zwecke, die Kolbenreibung in dem Zylindergefäß auszugleichen.