DE2918418A1

DE2918418A1 - Radialgleitringdichtung fuer rotierende wellen

Info

Publication number: DE2918418A1
Application number: DE19792918418
Authority: DE
Inventors: Safa Dipl Ing Kirma
Original assignee: Howaldtswerke Deutsche Werft GmbH
Current assignee: Blohm and Voss GmbH
Priority date: 1979-05-08
Filing date: 1979-05-08
Publication date: 1980-11-20
Also published as: DE2918418C2

Description

Radialgleitringdichtung für rotierende Wellen
Die Erfindung bezieht sich aul eine Radialgleitringdichttung für rotierende Wellen in eine: Gehäuse, insbesondere zum Einsatz als Stevenrohrabdichtung von Schiffen, wobei die Welle durch einen Gleitring abgedichtet ist.
Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß es erhebliche Schwierigkeiten macht, funktionsfähige Abdichtungen für Wellen zu schaffen. Dieses Problem tritt auch bei Stevenrohrabdichtungen für Schiffe auf. Bei den bekannten Anordnungen dieser Art besteht das Bestreben, die Welle vollständig abzudichten und einen Wassereintritt zu vermeiden. Hierzu ist vorgeschlagen worden, ein statisches System mit Manschetten bzw. Lippendichtungen zu verwenden, das mit einem angeschlossenen Öltank gebildet wird und eine Druckdifferenz gegenüber dem äußeren Wasserdruck erzeugt. Der Öltank wird dabei höher als die Wasserlinie bei maximaler Beladung angeordnet. Hierbei kommt es aber dazu, daß die Innen- und Außendichtungen unterschiedlich hohen Öldrucken .^1lsgesetst sind und es zu übermäßiger Wärmeentwicklung, hohem Verschleiß und somit zum frühzeitigen Ausfall kommt. Weiterhin besteht die Gefshr, daß durch austretendes Öl eine Umweltbelastung auftritt.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine gemäß den vorliegenden Druckverhältnissen automatisch einstellbare Dichtung mit einem Gleitring zu schafen, die eine vorgegebene Leckage als lYasserschmierung ermöglicht.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß ein gesprengter bzw. geteilter Gleitring angeordnet und ein Steuerelement derart zugeorndet ist, daß der Gleitring entsprechend dem abzudichtenden Druck zur Steuerung eines Leckagespaltes anpreßbar ist.
Bei dieser Lösung wird davon ausgegangen, daß der Gleitring gleichzeitig als belastbares Element ausgebildet ist.und somit Stellbewegungen des Steuerelementes auch zur Einstellung des Leckagespaltes fuhren.
Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß eine Leckage nicht ausgeschlossen wird, sondern sogar zur Wellenscheierung notwendig ist. Durch die vorgeschlagene Anordnung wird weiterhin ermöglicht, daß die Abdichtung radiale Bewegungen der Welle mitmacht.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Gleitring durch einen gesonderten Stützring mit einem Stoß umfaßt ist und an seinen Enden das Steuerelement angreift. Hierdurch wird eine Trennung des Gleitringes und des zur Einstellung erforderlichen Stützringes durchgeführt, so daß eine flexiblere Auslegung entsprechend den unterschiedlichen Anforderungen gegeben ist.
Eine einfache Aussteuerung wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß das Steuerelemen- als Stellzylinder ausgebildet ist. Alternativ hierzu wird für eine mechanische Aussteuerung vorgeschlagen, daß das Steuerelement als Seilzug ausgebildet ist.
Eine günstige Ausgestaltung wird dadurch geschaffen, daß der Stützring in der Art eines Seegeringes ausgebildet ist. hierdurch .Tlrd erreicht, daß über cen Stützring bei der Stellbewegung ein gleicher Verformungsradius bei konstanter Biegespannung auftritt.
Eine einfache Ausbildung zur Übertragung der Einstellbewegungen wird dadurch geschaffen, daß ein Bügel die Enden des Gleiringes umfaßt und ein Ende mit einem BüOelarm verbunden ist während der andere Bügelarm unter Zwischenschaltung des Steuerelementes mit dem anderen Ende verbunden ist.
Zur Ausbildung einer einfachen Steuerung ist erfindungsgemäß vorgesehen, aa ein Strömungswächter zur Messung der Leckage angeordnet ist und als Geber einer Steuervorrichtung des Steuerelementes zur Einstellung des Leckagespaltes des Gleitringes angeordnet ist.
Um eine leichte Einstellung des Gleitringes zu ermöglichen und gleichzeitig eine Abdichtung zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, da die Sprengung ozw.
Teilung des Gleitringes dem Stoß des Stützringes parallel zugeordnet ist und eine Dichtung aufnimmt.
Eine einfache Anordnung wird dadurch geschaffen, daß ein weiterer Stützring den Stützring und den Gleitring umgibt und die Stöße versetzt angeordnet sind.
Diese Anordnung ist besonders für Ausbildungen mit Seilzügen geeignet.
Um zu vermeiden, daß die Abdichtung auf dem rotierenden Teil nicht schleift, wird vorgeschlagen, daß der Stoß des innenliegenden Stützringes als Stufenstoß ausgebildet ist.
Weiterhin ist vorgesehen, daß der Stützring mit einem Stufenstoß versehen und von einem geschlossenen Gummiring umgeben ist. Hierdurch ist es möglich, den StUtzring in radialer Richtung abzudichten, und es ist auch eine Steuerung über einen Seilzug leicht durchführbar.
Um den Gleitring vor Schmutz und Verunreinigungen des abzudichtenden Wassers zu schützen, wird zur Komplettierung des Dichtungssystems vorgeschlagen, daß an der Wassereintrittsseite vor dem Gleitring eine Kammer mit einem Schmutzabweiser angeordnet ist. Eine konkrete Ausführung besteht erfindung gemäß darin, daß der Schmutzabweiser aus einem mitdrehenden losen Ring gebildet ist, der an der der Welle zugewandten Seite eine etwa mittig anordnete Nut aufweist, die beiderseits Führungen zur Schmutzzuführung einmal als Linksgewinde und zum anderen als Rechtsgewinde aufweist und Radialbohrungen zur Schmutzabführung nach außen besitzt, wobei an der Mantelaußenfläche des Ringes Schmutzabweiserflügel angeordnet sind.
Hierdurch ist es möglich unabhängig von der Drehrichtung Schmutzteilchen der Nut zuzuführen und'über die Bohrungen nach außen zu schleudern, wobei über die Flügel die Schmutzteilchen vom Ring ferngehalten werden, so daß sie sich im Unterteil der Kammer absetzen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung als Stevenrohrabdichtung schematisch dargestellt, wobei Jeweils Gleitring und Stützring als getrennte Elemente angeordnet sind. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht im Schnitt mit einem Stellzylinder und einer Steuerung in Prinzipdarstellung; Fig. 2 einen Teilquerschnitt gemäß Fig. 1; Fig. 3 eine weitere Ausführungsform im Querschnitt mit einem weiteren Stützring und versetzt angeordneten Stößen; Fig. 4 einen Teilseitenschnitt gemäß Fig. 3; Fig. 5 einen Stufenstoß in vergrößerter Darstellung und Fig. 6 eine Seilzugaussteuerung bei einer Anordnung, die von einem geschlossenen Gummiring umgeben ist.
Die dargestellte Stevenrohrabdichtung gemäß Fig. 1 und 2 besteht aus einem Gleitring 1, der von einem Stützring 2 umfaßt wird, wobei Gleitring 1 und Stützring 2 einen geraden Stoß 3 aufweisen. In diesen Stoß 3 ist eine Dichtleiste 4 aus Gummi eingesetzt. Der Gleitring 1 ist mit dem Stützring 2 auf eine Laufbuchse 5 aufgesetzt, die über ihren Flansch 6 mit der Propellernabe 7 befestigt ist. Die Laufbuchse 5 ist auf der Schiffswelle 8 zentriert angeordnet. Die beiden Enden 9 und 10 des Stützringes 2 sind als Hälse ausgebildet, wobei die Enden 9, 10 von einem Bügel 11 umfaßt werden und das eine Ende 9 mit dem Bügel 11 verbunden ist, während das andere Ende 10 unter Zwischenschaltung eines Rydraulikzylinders 24 mit dem Bügel 11 verbunden ist.
In diesem Fall sind Gleitring 1 und Stützring 2 geteilt und an der Teilfuge 38 mit Paßschrauben 12 befestigt. Der Stützring 2 ist in einem Gehäuse 13 geführt und mit der Stevennuß 15 verbunden. Das Gehäuse 13 besitzt eine Montageöffnung 16, die über einen Deckel 14 verschlossen ist. Im Gehäuse 13 wird gleichzeitig eine Kammer 17 gebildet, in der ein Schmutzabweiserring 18 lose mit kleinem axialen und radialen Spiel geführt ist. Der Schmutzabweiserring 18 ist mit Linksgewinde 19 und Rechtsgewinde 20 sowie mit einer Radialnut 21 und Bohrungen 22 versehen. Weiterhin sind eine Anzahl von Flügeln 23 angeordnet.
Die Einstellvorrichtung für den Stützring 2 wird durch einen angeordneten Hydraulikzylinder 24 gebildet, der über den Bügel 11 den Stützring 2 entsprechend zusammendrückt bzw. entspannt. Hierzu steht der Hydraulikzylinder 24 über eine Hydraulikleitung 25 mit einem Hydraulikaggregat 26 in Verbindung.
Der Innenraum des Gehäuses 13 ist mit seinem unteren Teil über eine Leitung 27 verbunden und über einen Strömungswächter 28 geführt. ijber den Strömungswächter 28 wird die Leckagemenge ermittelt und über eine elektrische Steuerung 29 das Hydraulikaggregat 26 entsprechend der vorbestimmten Leckage und somit zur Dichtspalteinstellung über den am Stützring 2 angreifenden Hydraulikzylinder 24 angesteuert.
Durch diese WEßnahme ist es möglich, den Gleitring 1 so zu beaufschlagen, daß die Leckage so gering ie möglich gehalten wird und gleichzeitig eine ausreichende Schmierung des Gleitringes 1 gewährleistet. Da die Leckage vom Außendruck abhängig ist, der sich entsprechend der Außenwassersäule, d.h. unter Berücksichtigung des jeweiligen Tiefganges des Schiffes ergibt, ist es möglich, die Einstellung des Dichtspaltes in Anpassung der vorliegenden Verhältnisse aufgrund der gemessenen Leckage vorzunehmen.
Um den Gleitring 1 vor Schmutz und Verunreinigungen zu schützen, ist an der Eingangsseite der Abdichtung die Kammer 17 mit dem Schmutzabweiserring 18 angeordnet. Hierdurch werden Schmutzteilchen von der eigentlichen Dichtung ferngehalten und können sich im Unterteil der Kammer 17 absetzen.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist gemäß Fig. 3 und 4 dargestellt. Hierbei ist der Gleitring 1 und der Stützring 2 mit einem Stuiensto 30 versehen. Dieser Stufensto-ß 30 ist gemäß Fig. 5 dargestellt. Diese Anordnung von Gleitring 1 und Stützring 2 wird durch einen weiteren Stützring 31 umgeben, wobei der gebildete Stoß 32 versetzt gegenüber dem Stufenstoß 30 angeordnet ist. Dieser Stoß 32 nimmt wiederum eine Gummidichtung 33 auf.
Bei dieser Ausführung ist auch ein anderes Schmutzabweisersystem aufgezeigt. Der Gleitring 1 besitzt hierzu eine radial umlaufende Nut 34, die über eine Leitung 35 verbunden ist. Über diese Leitung 35 wird beispielsweise PreßlSt in gewissen Zeitabständen zugeführt, um eventuelle Schmutzansammlungen an der Wassereintrittsseite des Gleitringes 1 wegzupusten.
Gemäß Fig. 6 ist alternativ eine Aussteuerung über einen Seilzug 36 dargestellt, wobei über der Anordnung von Gleitring 1 und Stützring 2 ein Gummiring 37 angeordnet ist, um eine Abdichtung in axialer Richtung zu gewährleisten. sowie den Stufenstoß gegen Seewassereintritt zu schützen. Der Gleitring 1 kann auch ohne Stützring 2 mit dem Gummiring vorgesehen werden. L e e r s e i t e

Claims

Patentanspruche 5) Radialgleitringdichtung fUr rotierende Wellen in einem Gehäuse, insbesondere zum Einsatz als Stevenrohrabdichtung von Schiffen; wobei die Welle durch einen Gleitring abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein gesprengter bzw. geteilter Gleitring (1) angeordnet und ein Steuerelement (24,36) derart zugeordnet ist, daß der Gleitring (1) entsprechend dem absudichtenden Druck zur Steuerung eines Leckagespaltes anpreßbar ist.
2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitring (1) durch einen gesonderten Stützring (2) mit einem Stoß (3) umfaßt ist und an seinen Enden (9,10) das Steuerelement (24,56) angreift.
3. Dichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gleitring (1) und Stützring (2) ein Gummiring angeordnet ist.
4. Dichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement als Stellzylinder (24) ausgebildet ist.
5. Dichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement als Seilzug (36) ausgebildet ist.
6. Dichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (2) in der Art eines Seegerringes ausgebildet ist.
7. Dichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bügel (11) die Enden (9,1G) des Gleitringes (1) umfaßt und ein Ende (9) mit einem Bügelarm verbunden ist während der andere Bügelarm unter Zwischenschaltung des Steuerelementes (24) mit dem anderen Ende (1G) verbunden ist.
8. Dichtung nach Anspruch 1 ois 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strömungswächter (28) zur Messung der Leckage angeordnet ist und als Geber einer Steuervorrichtung (29) des Steuerelementes (24,36) zur Einstellung des Leckagespaltes des Gleitringes (1) angeordnet ist.
9. Dichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurcri gekennzeichnet, daß die Sprengung bzw. Teilung (3) es Gleitringes (1) den So (3) des Stützringes (2) parallel zugeordnet ist und eine Dichtung (4) aufnimmt.
10. Dichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Stützring (31) den Stützring (2) und den Gleitring (1) umgibt und die Stöße (3 und 32) versetzt angeordnet sind.
11. Dichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoß des innenliegenden Stützringes (2) als Stufenstoß (30) ausgebildet ist.
12. Dichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (2) mit einem StuSenstoß (30) versehen und von einem geschlossenen Gummiring (36) umgeben ist.
13. Dichtung nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß an der Wassereintrittsseite vor dem Gleitring (1) eine Kammer (17) mit einem Schmutzabweiser (18 bis 23) angeordnet ist.
14. Dichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmutzabweiser aus einem mitdrehenden losen Ring (18) gebildet ist, der an der der Welle (8) zugewandten Seite eine etwa mittig angeordnete Nut (21) aufweist, die beiderseits Führungen zur Schmutz zuführung einmal als Linksgewinde (19) und zum anderen als Rechtsgewinde (20) aufweist und Radialbohrungen (22) zur Schmutzabführung nach außen besitzt, wobei an der Mantelaußenfläche des Ringes (18) Schmutzabweiserflügel (23) angeordnet sind.