DE2626048C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Abdichtung des ölge­ schmierten Hecklagers von Schiffsschraubenwellen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Ölgeschmierte Schiffsschraubenwellen-Hecklager, aus denen das mit einer den Schiffsvortrieb bewirkenden Schiffsschraube versehene Ende der zuge­ hörigen angeriebenen Schiffsschraubenwelle in das Seewasser ragt, müssen so abgedichtet werden, daß sowohl der Austritt von Öl aus dem Hecklager in das Seewasser als auch der Eintritt von Seewasser in das Hecklager ver­ hindert wird. Es ist bereits eine ganze Reihe von Vorschlägen bekannt, um eine solche Abdichtung zu erzielen.

So ist ein Schiffsschraubenwellen-Hecklager mit Druckölschmierung bekannt, dessen Lagerkörper für die Schiffsschraubenwelle innerhalb eines am Heck­ rahmen des Schiffes befestigten Gehäuses beiderseits eines inneren Ring­ raumes desselben mittels je einer Balgmanschette elastisch aufgehängt und wellenseitig mit einer mit dem Ringraum des Gehäuses kommunizieren­ den Ringnut sowie beiderseits derselben mit je einer auf die Ringnut zu gerichteten Lippenringdichtung und am äußeren, seewasserseitigen Ende mit einer dritten Lippenringdichtung versehen ist, welche auf das Seewasser zu und von der benachbarten Lippenringdichtung weg gerichtet ist sowie mit letzterer einen Ringraum begrenzt. Während der Ringraum des Gehäuses über eine Leitung mit einem Hochtank kommuniziert, um mit Öl verhält­ nismäßig hohen Druckes beaufschlagt zu werden und in diesem Ringraum sowie der damit kommunizierenden Ringnut des Lagerkörpers einen Öldruck höher als der statische Druck des Seewassers auf dem Niveau des Hecklagers aufrechtzuerhalten, kommuniziert der Ringraum zwischen den beiden Lippen­ ringdichtungen über einen Ablaufkanal mit dem Inneren des Schiffes, um in diesem Ringraum einen Luftdruck, der niedriger ist als der Wasserdruck, aufrecht­ zuerhalten, wobei der Ablaufkanal auch zur Dichtheitskontrolle herangezogen werden kann (DE-OS 23 50 497).

Bei einem anderen bekannten Schiffsschraubenwellen-Hecklager mit Druck­ ölschmierung ist eine Anordnung zur Abdichtung desselben am äußeren, seewasserseitigen Ende vorgesehen, welche zwei dem Hecklager benachbarte Lippenringdichtungen und eine dem Seewasser benachbarte Stopfbuchse aufweist. Die beiden die Schiffsschraubenwelle umschließenden Lippenring­ dichtungen sind aufeinanderzugerichtet und begrenzen einen Ringraum, welcher mit Drucköl beaufschlagt wird. Die ebenfalls die Schiffsschrauben­ welle umschließende Stopfbuchse ist an ein unter Druck stehendes Fett­ reservoir angeschlossen, um mit Fett beaufschlagt zu werden. Das Hecklager weist im Anschluß an das den beiden Lippenringdichtungen benachbarte Ende einer ebenfalls mit Drucköl beaufschlagten Lagerbuchse für die Schiffsschraubenwelle eine Ringnut zur Aufnahme des aus der Lager­ buchse austretenden Öls auf, welcher über eine Ölrücklaufleitung mit einem Öltank oder der Saugseite der Pumpe verbunden ist, die das Drucköl liefert (GB-PS 5 97 002).

Zum Stande der Technik gehören auch Anordnungen zur Abdichtung des ölgeschmierten Hecklagers von Schiffsschraubenwellen mit Hilfe von Gleit­ ringdichtungen. Bei einer solchen Anordnung ist an den beiden Enden des Hecklagers je eine Gleitringdichtung vorgesehen, welche am betreffenden Hecklagerende einen Ringraum zur Aufnahme des aus dem Hecklager aus­ tretenden Öls begrenzt, der an eine Ölrücklaufleitung angeschlossen ist. Bei der Gleitringdichtung am äußeren, seewasserseitigen Ende des Heck­ lagers ist der stationäre Gleitring flexibel mit einem Flansch des im Heck­ rahmen des Schiffes befestigten Hecklagers verbunden und der andere Gleit­ ring an einem Flansch der Schiffsschraubenwelle angebracht, welcher zur Befestigung der Schiffsschraube dient (GB-PS 12 62 271).

Bei einer anderen solchen Anordnung ist an den beiden Enden des Hecklagers je eine Öldichtung vorgesehen, um im Heckrahmen des Schiffes um die Schiffsschraubenwelle herum einen das Hecklager beinhaltenden Ringraum auszubilden, welcher das aus dem Hecklager austretende Öl aufnimmt und an eine Ölrücklaufleitung angeschlossen ist. Zusätzlich ist am äußeren, see­ wasserseitigen Ende des Hecklagers eine Gleitringdichtung vorgesehen, deren stationärer Gleitring flexibel mit dem Heckrahmen verbunden ist, während der andere Gleitring an einer Mitnehmerhülse befestigt ist, welche auf einem Flansch der Welle für die Befestigung der zugehörigen Schiffs­ schraube sitzt und mit der Nabe der letzteren drehfest verbunden ist. Die Gleitringdichtung hält das Seewasser ab und begrenzt einen weiteren Ring­ raum, welcher über einen Ablaufkanal mit dem Inneren des Schiffes kommu­ niziert, so daß das Hecklager nicht mit Drucköl beaufschlagt zu werden braucht, um darin einen Öldruck höher als der Wasserdruck auf dem Niveau des Hecklagers aufrechtzuerhalten, und daß somit die beiden Öldichtungen am inneren bzw. äußeren Ende des Hecklagers als Niederdruckdichtungen aus­ gebildet werden können ("Shipping World and Shipbuilder", Juli 1969, Seiten 1025 bis 1028).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Anordnung zur Abdichtung des ölgeschmierten Hecklagers von Schiffsschraubenwellen der im Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung auf einfache Weise weiter­ zuverbessern, um den Eintritt von Seewasser in das Hecklager und den Aus­ tritt von Öl aus dem Hecklager an dessen äußerem, dem Seewasser zuge­ wandtem Ende auch bei Defekten der Gleitringdichtung bzw. der dieser benachbarten Öldichtung zu verhindern, so daß selbst in einem solchen Notfall das Hecklager weiter funktioniert, und auch die Möglichkeit zu eröffnen, diese Defekte ohne weiteres feststellen und lokalisieren zu können.

Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungs­ gemäßen Anordnung sind in den restlichen Patantansprüchen angegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist nicht nur gewährleistet, daß auf­ grund des verhältnismäßig niedrigen Öldrucks im Hecklager kein Öl in das Seewasser austreten und es verschmutzen kann sowie bei einem Defekt der Gleitringdichtung kein Seewasser in das Hecklager eintreten kann, so­ lange es aus dem von der Gleitringdichtung begrenzten Ringraum über dessen Ablaufkanal in das Innere des Schiffes ablaufen kann, sondern insbesondere auch sichergestellt, daß bei einem Ausfall der Gleitringdichtung selbst dann, wenn sie übermäßig viel Seewasser durchlassen oder der Ablaufkanal nicht ausreichend viel Seewasser aus dem Ringraum ablaufen lassen sollte, der Eintritt von Seewasser in das Hecklager verhindert ist, ebenso wie der Aus­ tritt von Öl aus dem Hecklager in den von der Gleitringdichtung begrenzten Ringraum bei einem Defekt des für das Zurückhalten des Öls im Hecklager normalerweise maßgebenden Teils der zwischen dem Hecklager und der Gleitringdichtung vorgesehenen Öldichtung, so daß das Hecklager auch in diesen Fällen funktionsfähig bleibt. Dieses wird dadurch erreicht, daß in dem von den beiden Lippenringdichtungen der Öldichtung begrenzten Ring­ raum beim Eintritt von Seewasser bzw. Öl ein ausreichender Druck zustande­ kommen kann, um die aufeinanderzugerichteten Lippenringdich­ tungen entsprechend fest zur Anlage zu bringen. Defekte der Gleitringdich­ tung und der beiden Lippenringdichtungen lassen sich ohne weiteres durch Überwachung der beiden Ablaufkanäle des Ringraums der Gleitringdichtung bzw. des Ringraums der Öldichtung feststellen und lokalisieren.

Nachstehend ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung zur Abdichtung des ölgeschmierten Hecklagers von Schiffsschraubenwellen anhand einer Zeichnung beispielsweise beschrieben, die einen Längsschnitt der Anordnung zeigt.

Die Nabe 1 einer Schiffsschraube ist auf einer Schiffsschraubenwelle 2 angeordnet, welche den Heckrahmen 3 eines Schiffes durchsetzt und darin drehbar gelagert ist. Zur Abdichtung gegenüber dem Seewasser dient eine radiale Gleitringdichtung mit einem rotierenden Gleitring 4, welcher an der Schiffsschraubennabe 1 befestigt ist und an welchem ein stationärer Gleitring 5 anliegt, der flexibel angeordnet, nämlich an einem Balg 6 mit nur einer Falte gemäß GB-PS 9 86 217 und 10 99 688 angeordnet ist, welcher seinerseits am Heckrahmen 3 mittels eines Halteringes 7 befestigt ist. Im Haltering 7 sind zwei Lippenringdichtungen 8 und 9 befestigt, wobei die der Schiffsschraubennabe 1 benachbarte Lippenringdichtung 8 nach innen, also von der Nabe 1 weg, und die andere Lippenringdichtung 9 umgekehrt nach außen, also auf die Nabe 1 zu, gerichtet ist. Die Lippenringdichtungen 8 und 9 laufen nicht unmittelbar auf der Schiffsschraubenwelle 2, sondern auf einer Hülse 10, welche im Falle von Verschleiß ausgewechselt werden kann und an der Schiffsschraubennabe 1 befestigt sowie durch einen Dicht­ ring 11 abgedichtet ist.

Im Heckrahmen 3 ist ein Lager 12 für die Schiffsschraubenwelle 2 angeord­ net. An dem der Schiffsschraubennabe 1 abgewandten Ende dieses Hecklagers 12 ist eine weitere Lippenringdichtung 13 vorgesehen, welche auf die Nabe 1 zu gerichtet ist und ebenfalls auf einer auf der Schiffsschraubenwelle 2 befestigten Verschleißhülse 14 läuft. In Anbetracht des niedrigen Öldrucks, unter dem das Hecklager 12 arbeitet, kann die Lippenringdichtung 13 auch durch eine Labyrinthdichtung ersetzt werden.

Im Heckrahmen 3 sind zwei Ablaufkanäle 15 und 16 vorgesehen. Der untere, an der tiefsten Stelle angeordnete Ablaufkanal 15 ermöglicht den Ablauf von Flüssigkeit aus dem Ringraum zwischen der Gleitringdichtung 4, 5 einer­ seits und der benachbarten Lippenringdichtung 8 andererseits in die Bilge des Schiffes, während der obere, an der höchsten Stelle angeordnete Ablauf­ kanal 16 vom Ringraum zwischen den beiden Lippenringdichtungen 8 und 9 am Haltering 7 wegführt. Beide Ablaufkanäle 15 und 16 sind jeweils mit einem Absperrhahn 15′ bzw. 16′ versehen.

Weiterhin ist ein Öltank 17 mit verhältnismäßig niedriger Ölsäule gering­ fügig oberhalb des Hecklagers 12 angeordnet, welcher über eine Rohrleitung 18 mit dem der Schiffsschraubennabe 1 abgewandten Ende des Hecklagers 12 verbunden ist. Der Öltank 17 steht nicht unter Druck, so daß der Öl­ druck im Hecklager 12 der Höhe der Ölsäule im Öltank 17 entspricht, welche im Vergleich zum Tiefgang des Schiffes gering ist und in keiner Abhängig­ keit von derjenigen Tiefe steht, in welcher sich die Schiffsschraubenwelle 2 unterhalb der Seewasseroberfläche erstreckt.

Als konstruktive Variante kann die Rohrleitung 18 auch mit der Mitte des Hecklagers 12 über einen Kanal im Heckrahmen 3 verbunden werden. Auch ist es mög­ lich, den Öltank 17 mit beiden Enden des Hecklagers 12 zu verbinden.

Der obere Ablaufkanal 16 des Ringraumes zwischen den Lippenringdichtun­ gen 8 und 9 weist einen Scheitelbogen 19 auf, welcher oberhalb des normalen Niveaus der Oberfläche des Öls im Öltank 17 liegt, so daß Flüssigkeit aus diesem Ringraum nur abfließen kann, wenn der Druck in demselben größer als der statische Öldruck ist. Es kann dafür Vorsorge getroffen werden, daß dann ein Alarmsignal bewirkt wird.

Bei normalen Betriebsbedingungen wird Seewasser durch die Gleitringdich­ tung 4, 5 abgehalten. Jegliches Leckwasser, welches zwischen den Gleitflächen Gleitringe 4 und 5 hindurchtreten sollte, wird im freien Ringraum zwischen der Gleitringdichtung 4, 5 und der benachbarten Lippen­ ringdichtung 8 gesammelt. Da der Absperrhahn 15′ des Ablaufkanals 15 normalerweise geöffnet ist, läuft dieses Leckwasser durch den Ablaufkanal 15 in die Bilge des Schiffes.

Zusätzlich kann ein nicht dargestelltes Schauglas vorgesehen werden, um das Leckwasser beob­ achten zu können.

Bei einem Defekt der Gleitringdichtung 4, 5 ergibt sich ein starker Seewasserstrom durch den Ablaufkanal 15 hindurch. Man wird dann den Absperrhahn 15′ schließen, so daß der Ringraum zwischen der Gleitringdichtung 4, 5 und der benachbarten Lippenringdichtung 8 sich füllt und das Seewasser an dieser von der Schiffs­ schraubennabe 1 weg nach innen gerichteten Lippenringdichtung 8 vorbei­ tritt, um auf die benachbarte, auf die Nabe 1 gerichtete Lippenringdichtung 9 einen Druck auszuüben, welcher die Dichtungswirkung derselben unterstützt, so daß kein Seewasser das Heck­ lager 12 erreichen kann.

Statt dessen steigt der Druck im Ringraum zwischen den Lippenringdichtun­ gen 8 und 9. Schließlich ergibt sich durch dessen Ablaufkanal 16 hin­ durch ein Strom von Seewasser in die Bilge. Durch entspre­ chendes Schließen des Absperrhahns 16′ kann man den Druck in die­ sem Ringraum so hoch halten, wie für eine gute Dichtwirkung der Lippen­ ringdichtung 9 jeweils erforderlich.

Auch in einem solchen Notfall kann die Schiffsschraubenwelle 2 angetrieben und am Laufen gehalten werden, so daß das Schiff zu Reparaturzwecken aus eigener Kraft ein Dock anlaufen kann, wobei die druckbeaufschlagte Lippenringdichtung 9 dafür sorgt, daß Öl und Seewasser getrennt bleiben.

Sollte dagegen andererseits die Lippenringdichtung 9 ausfallen, welche bei normalen Betriebsbedingungen den Austritt von Öl aus dem Hecklager 12 am betreffenden Ende desselben verhindert, dann treten deswegen keinerlei Schwierigkeiten auf, weil in diesem Fall der Öldruck auf die derselben be­ nachbarte und von der Schiffsschraubennabe 1 weg nach innen gerichtete Lippenringdichtung 8 einwirkt und diese gegen die nabenseitige Hülse 10 drückt. Sollten beide Lippenringdichtungen 8 und 9 ausfallen, dann hätte dieses lediglich zur Folge, daß Öl durch den unteren Ablaufkanal 15 in die Bilge ablaufen würde, was durch Beobachtung des Ausflusses zur Bilge oder des Absinkens des Ölstandes im Öltank 17 festgestellt werden kann. In beiden Fällen würde das Öl das Hecklager 12 immer noch vollkommen schmieren. Auch könnte deswegen kein Öl in das Seewasser gelangen und es verschmutzen, weil es unter einem niedrigeren Druck steht.

Claims (4)

1. Anordnung zur Abdichtung des ölgeschmierten Hecklagers von Schiffs­ schraubenwellen am inneren und äußeren Ende mittels Öldichtungen und am äußeren Ende zusätzlich mittels einer das Seewasser abhaltenden Gleit­ ringdichtung, deren beide Gleitringe jeweils mit der auf der Welle sitzenden Schiffsschraubennabe bzw. flexibel mit dem Heckrahmen des Schiffes ver­ bunden sind, wobei das Hecklager mit einem Öltank verbunden ist, welcher mit der At­ mosphäre in Verbindung steht und einen Öldruck im Hecklager bewirkt, der im Vergleich zum Wasserdruck auf dem Niveau des Hecklagers gering ist und wobei der von der Gleitringdichtung begrenzte Ringraum über einen Ablaufkanal mit dem Inneren des Schiffes kommuniziert, dadurch gekennzeich­ net, daß

• a) die Öldichtung am äußeren Ende des Hecklagers (12) von zwei Lippen­ ringdichtungen (8, 9) gebildet ist, welche aufeinanderzugerichtet sind und einen weiteren über einen Ablaufkanal (16) mit dem Inneren des Schiffes kommunizierenden Ringraum begrenzen, und
• b) dieser Ablaufkanal (16) bis zu einem Niveau oberhalb des Ölniveaus im Tank (17) ansteigt, während der andere Ablaufkanal (15) absperrbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lippenringdichtungen (8, 9) in einem am Heckrahmen (3) des Schiffes befestigten Haltering (7) für den flexibel angebrachten Gleitring (5) der Gleitringdichtung angeordnet sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ansteigende Ablaufkanal (16) einen Scheitelbogen (19) aufweist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der ansteigende Ablaufkanal (16) absperrbar ist.