DE3310900C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung für eine Heckschraubenwel­ le nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Dichtung der gattungsgemäßen Art ist aus der DE-OS 22 26 796 bekannt. Die beiden radialen Gleitflächen auf gegenüberliegenden Seiten des feststehenden Gleitrings bereiten erhebliche Ausrichtpro­ bleme. Jede Gleitfläche muß die Druckdifferenz zwischen dem Schiffsin­ nenraum und dem Außenraum, also gegenüber dem Seewasser aufnehmen. Die beiden erforderlichen Dichtringe machen den Aufbau dieser Dich­ tung zusätzlich kompliziert.

Die DE-OS 23 50 497 beschreibt eine Stevenrohrabdichtung mit Umfangsdichtflächen und insgesamt drei Radialdichtringen. Dabei sind zwei Radial­ dichtringe zwischen dem Schiffsaußenraum und einem inneren Druckraum der Stevenrohrdichtung, der ständig mit einem definierten Öldruck beaufschlagt ist, angeordnet. Der durch diese beiden beabstandeten Dichtringe gebildete Ringraum dient zur Aufnahme von Leckflüssigkeit.

Die dritte Dichtung ist zwischen dem inneren Druckraum und dem Schiffs­ innenraum angeordnet.

Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung der Ausrichtung von radialen Gleitflächen einer Dichtung der genannten Art.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung unterscheidet sich insofern vom Stand der Technik, als gemeinsame radiale Gleitflächen vorgesehen sind. Diese Gleitflä­ chen sind in metallischen Gleitringen ausgebildet und infolgedessen sehr verschleißfest. Die Gleitflächen sind in radialer Richtung ge­ teilt und nehmen zwischen sich eine Ringnut zu Entlastungszwecken auf. Hierdurch wird die Ausrichtung der Gleitflächen nicht beeinträchtigt.

In einer Weiterbildung sieht die Erfindung vor, daß eine Ringlippen­ dichtung auf der Innenseite der Ringnut angeordnet ist. Dadurch er­ reicht man eine Verringerung des Ausleckens des Schmiermittels von der Hochdruckseite.

Damit die Ringlippendichtung hohen Belastungen standhalten kann, zeigt die Lippe der Ringlippendichtung von der Heck­ schraubenwelle nach außen.

Zur Verbesserung der Abdichtung sieht die Erfindung vor, daß an einem der Gleitringe ein zusätzlicher Belag aus Gleitlagerwerkstoff angeordnet ist.

Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden unter Bezug­ nahme auf die Zeichnungen erläutert, in denen darstellt

Fig. 1 einen Halbschnitt durch eine Dichtung einer Heck­ schraubenwelle,

Fig. 2 eine Halbstirnansicht eines drehbaren und ver­ schiebbaren Gleitrings,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Halbseitenansicht des drehbaren und verschieb­ baren Gleitrings,

Fig. 5 bis 7 jeweils vergrößerte Ansichten eines Haupt­ teils einer Stirnfläche des feststehenden Gleit­ rings und

Fig. 8 einen Halbschnitt einer Dichtung einer Heckschrau­ benwelle nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Nach Fig. 1 trägt eine Heckschraubenwelle 1 an ihrem Stirnende (linksseitig in der Zeichnung der Fig. 1) eine fest aufgespannte Schraubennabe 2. Eine Dichtung für die Heckschraubenwelle ist zwi­ schen der Schraubennabe 2 im Bereich des Außenumfangs der Heckschrau­ benwelle 1 und einem Heckspant 3 angeordnet.

Ein Ringgehäuse 4 ist auf die Heckschraubenwel­ le 1 geschoben. An das Stirnende im inneren Umfangsbereich schließt sich einstückig angeformt ein Ringflansch an, der in eine Ringschulter 2 a der Schraubennabe 2 fest eingepaßt ist. Ein O-Ring 5 sitzt zwischen dem Ringgehäuse 4 und der Heckschraubenwelle 1. Das Ringgehäuse 4 dreht sich mit der Heckschraubenwelle 1. An dem Ringgehäuse 4 ist außerdem einstückig ein sich in axialer Richtung nach rückwärts er­ streckender Ringflansch 4 a angeformt. Ein Gleitring 6 sitzt mit Spiel auf der Heckschraubenwelle und hat einen L-Querschnitt. Dieser Gleitring kann in radialer Richtung geteilt sein, wie noch im einzelnen erläutert wird. Ein Ringansatz 6 a mit kleinerem Durchmesser erstreckt sich am Stirnen­ de in axialer Richtung und umschließt am Außenumfang die Heckschrau­ benwelle 1. Dieser Ringansatz 6 a greift unter den Ringflansch 4 a des Ringgehäuses 4 und steht einer Innenumfangsfläche dieses Ringflan­ sches gegenüber. Eine Packung 7 aus einem elastischen Material wie z. B. Gummi hat eine trichterförmige Form. Diese Packung 7 ist zwischen einer Außenschulter 6 b des Gleitrings 6 und einer Innenschulter 4 b am Fuß des Ringflansches 4 a des Ringgehäuses 2 angeordnet. Jeweils eine Schraubendruckfeder sitzt zwischen einer Ringnut 4 c am Innenteil des Ringgehäuses 4 und einem Haltering 9. Die erforderliche Anzahl von Schraubendruckfedern ist auf dem Umfang in gleicher Winkelteilung angeordnet. Der Haltering 9 ist in den Ansatz 6 a des Gleitrings eingesetzt. Damit drücken die Schraubendruckfedern 8 den Gleitring 6 in axialer Richtung gegen den Heckspant 3.

Nach den Fig. 2 bis 4 ist der Gleit­ ring 6 in radialer Richtung in zwei Teile geteilt. Augen 6 d mit einer großen Wandstärke sind in gleichen Abständen an der Stirnfläche eines Ab­ schnitts 6 c mit großem Durchmesser angeformt. Es sind acht Augen 6 d in dem Ausführungsbeispiel vorgesehen. Zwei Augen 6 d, die einander symmetrisch unter Winkeln von 180° gegenüberstehen, bilden Stoßstellen für die Halbringe und sind radial in zwei Teile geteilt, die jeweils mittels eines Bolzens 10 zusammengehalten werden. Das Auge 6 d, entsprechend einer Stoßstelle, besitzt am Außenumfang eine Nase 6 e, die über die äußere Umfangsfläche des Teils 6 c nach außen vorsteht. Diese Nasen 6 e greifen in eine Nut 4 d ein, die am Stirnende des Ring­ flansches 4 a des Ringgehäuses 4 in axialer Richtung ausgebildet ist. Jede Nase 6 e bildet mit der zugehörigen Nut 4 d eine formschlüssige Mitnehmervorrich­ tung 11 zur Übertragung der Drehbewegung von dem Ringgehäuse 4 auf den Gleitring 6.

Ein fest angeordneter Gleitring 12 ist ebenso wie der Gleitring 6 in zwei Hälften geteilt. Der Gleitring 12 ist mittels eines O-Rings 14 luftdicht in eine Ringschulter 13 a eines weiteren Ringgehäuses 13 eingesetzt, das an dem Heckspant 3 befestigt ist. An dem Gleitring 12 ist einstückig ein Auge 12 a angeformt, das eine Stoß­ stelle zur Befestigung von zwei Halbringen mittels eines Bolzens 15 bildet. Das Auge 12 a greift in eine Nut 13 c am Außenende eines Flan­ sches 13 b der einstückig in axialer Richtung und stirnseitig von dem Ringgehäuse 13 vorsteht und eine weitere Mitnehmervorrichtung 16 im Bereich dieses Auges bildet. Die Mitnehmervorrichtung 16 verhindert eine Drehung des fest angeordneten Gleitrings zusammen mit dem Gleitring 6. In der Gleitfläche des feststehenden Gleitrings 12 ist eine Ringnut 12 b ausgebildet, in die ein Verbindunsdurchgang 12 c mündet, der etwa im Mittelteil der Gleitfläche ausgebildet ist und sich zu einem entsprechenden Teil in der Fußfläche öffnet. Der Verbin­ dungsdurchgang 12 c erstreckt sich in axialer Richtung und öffnet sich nach der gegenüberliegenden Stirnfläche auf der Rückseite des fest angeordneten Gleitrings 12. Der Verbindungsdurchgang hat Verbindung mit einer Öffnung 13 e eines Rücklaufkanals 13 d des Gehäuses 13. Eine Rücklaufleitung 17 für Leckflüssigkeit schließt sich an dem Verbindungs­ durchgang 12 c an und ist über eine Pumpe 18 im Maschinenraum längs der Leitung "A" mit einem Rücklaufbehälter 19 verbunden.

Die beschriebene Dichtung kann den Eintritt von Seewasser in einen Maschinenraum a und den Austritt von Öl aus dem Maschinenraum verhindern. Dieses ist durch die abdichtende Gleitfläche 20 zwischen dem Gleitring 6 und dem feststehenden Gleitring 12 möglich. In Abhängigkeit von verschiedenen Bedingungen wie Oberflächeneigen­ schaften der Stirnflächen beider Gleitringe 6 und 12 sowie an der Gleitfläche 20 anliegendem Seewasser- bzw. Öldruck dringt sowohl Seewasser als auch Öl allmählich in die abdichtende Gleitfläche 20 ein und bil­ det eine Ursache für eine große Leckage aufgrund des Ausleckens über eine lange Zeitdauer. Jedoch ist nach der obigen Beschreibung die Ringnut 12 b in der Stirnfläche des feststehenden Gleitrings 12 ausge­ bildet und die Rücklaufleitung 17 für die Leckflüssigkeit führt von der Ringnut 12 b ins Schiffsinnere. Infolgedessen wird alle eingedrungene Leckflüssigkeit über die Rücklaufleitung 17 wiedergewonnen, so daß keine Möglichkeit für ein Auslecken oder Einlecken besteht. Innerhalb der Rücklaufleitung 17 wird Leckflüssigkeit unter der Wirkung einer Pumpe 18 in den Rücklaufbehälter 19 gefördert. Man läßt Seewasser und Öl stehen. Diese Stoffe trennen sich infolge von Unterschieden der Dichte innerhalb des Rücklaufbehälters 19. Nach der Trennung wird das Seewasser nach Außenbord abgelassen, während das Öl in der Maschine wieder benutzt wird oder als Abfallöl vernichtet wird. Andererseits kann die Rücklaufleitung 17 über eine Pumpe 18 und die Leitung "B" nach Fig. 1 in einen Ölabscheider 21 angeschlossen werden, damit See­ wasser und Öl unmittelbar getrennt werden können. Die getrennten Stof­ fe können in die Rücklaufleitung 19 eingegeben werden.

Innerhalb der vorliegenden Heckschraubenwellendichtung werden Seewasser und Maschinenöl, die in die abdichtende Gleitfläche 20 ein­ gedrungen sind, aus der Ringnut 12 b ins Schiffsinnere zurückgeleitet. Infolgedessen zeigt diese Dichtung eine ausgezeichnete Dichtwirkung. Diese Rückleitung und Rückgewinnung ist darüber hinaus geplant, so daß es nicht erforderlich ist, das Eindringen von Seewasser und Öl in die abdichtende Gleitfläche 20 vollständig auszuschließen. Die abdich­ tende Gleitfläche 20 kann durch die eingedrungenen Leckflüssigkeiten in einem guten Gleitzustand gehalten werden. Die radiale Lage der Ringnut 12 b innerhalb der Stirnfläche des feststehenden Gleitrings 12 ist nicht genau festgelegt. Jedoch kann diese Ringnut 12 b an einer Stelle vorgesehen sein, die ein Drittel von der Innenumfangsseite, also der Ölseite der Maschine, liegt, wobei die Stirnfläche in drei Abschnitte in radialer Richtung unterteilt ist.

Der Gleitring 6, der einstückig mit den Augen 6 d ge­ formt ist, hat einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt und eine große Wandstärke an der Stirnseite des Teils 6 c mit großem Durchmes­ ser. Im einzelnen umfaßt der Gleitring 6 eine abdichtende Gleitfläche 20 an der Stirnfläche auf der Seite des Teils 6 c mit gro­ ßem Durchmesser, wie bereits erwähnt. Normalerweise wird die genannte Stirnfläche durch Läppen feinbearbeitet, um die Oberflächengenauig­ keit und dadurch die Wirksamkeit der Abdichtung zu erhöhen. Anderer­ seits muß jedoch die abdichtende Gleitfläche 20 immer gut geschmiert sein. Der Gleitring 6 erfüllt die­ se Forderung. Wenn infolge Gleitens zwischen dem Gleitring 6 und dem feststehenden Gleitring 12 eine Erwärmung auf­ tritt, überträgt sich diese Erwärmung allmählich auf den gesamten Gleitring 6. Da jedoch der Gleitring 6 einige in Umfangsrichtung ausgerichtete Augen 6 d aufweist, wird dadurch eine unterschiedliche Wärmedehnung zwischen einem Abschnitt im Bereich der Augen 6 d und einem Abschnitt außerhalb die­ ses Bereichs der Augen 6 d bewirkt, so daß durch eine geringfügige Verspannung eine Wellenbildung innerhalb der abdichtenden Gleitfläche 20 auftritt. So wird die Ausbildung eines Schmiermittelfilms in diesem Bereich begünstigt und dadurch die Lebensdauer erhöht.

Bei dieser Ausführungsform ist der Gleitring 6 lose auf die Heckschraubenwelle 1 aufge­ paßt und wird durch die Nachgiebigkeit der trichterförmigen Packung 7 indirekt an der Heckschraubenwelle 1 festgehalten. Die Packung 7 besteht aus einem elastischen Material wie z. B. Gummi. Auch wenn sich die Heckschraubenwelle 1 infolge der Bewegung des Schiffs oder aufgrund anderer Einflüsse gegenüber dem Heckspant 3 bzw. dem Heckteil ver­ schiebt, kann sich die Packung 7 ausreichend in axialer und radialerRichtung verschieben, so daß der Gleitring an der abdichtenden Gleitfläche 20 anliegt. Unterstützt wird die Dichtwirkung dadurch, daß außerdem der Gleitring 6 durch die Schraubendruckfedern 8 in axialer Richtung gegen den Heck­ spant vorgespannt ist.

Eine zwangsweise Einleitung von Flüssigkeiten (Seewasser und Maschinenöl) in die abdichtende Gleitfläche 20 gewährleistet eine außerordentlich gute Wirksamkeit der Abdichtung und auch eine große Lebensdauer. Diese zwangsweise Einleitung kann durch Anbringen von langgestreckten Nuten 21, Eindrückungen 22 oder Kerben 23 inner­ halb von Stirnfläche des feststehenden Gleitrings 12 nach den Fig. 5 bis 7 sichergestellt werden.

Fig. 8 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, die le­ diglich hinsichtlich der Abweichungen von der zuvor beschriebenen Ausführungsform erläutert ist. Bei dieser Ausfüh­ rungsform ist eine Ringlippendichtung 24 mit einer Druckaufnahmeflä­ che 24 a auf der Innenseite (a) innerhalb der Ringnut 12 b des festste­ henden Gleitrings 12 angeordnet, damit man eine bessere Abdichtung gegenüber der Maschinenseite erzielt. Ein Belag 25 aus einem Gleitla­ gerwerkstoff ist auf die Stirnfläche des feststehenden Gleitrings 12 aufgebracht.

Die Ringnut ist in der Stirnfläche des feststehenden Gleitrings ausgebildet. Die Rücklaufleitung für die Leckflüssigkeit schließt sich an die Bodenfläche der Ringnut auf der Schiffsinnenseite an. Falls erforderlich wird die Ringlippendichtung 24 mit einer Druckaufnahmefläche auf der Schiffsinnenseite innerhalb der Ringnut angeordnet. Mit die­ ser Anordnung kann Flüssigkeit, die in die abgedichtete Gleitfläche eingedrungen ist, ins Schiffsinnere zurückgeführt und wiedergewonnen werden. Man erhält eine ausgezeichnete Dichtwirkung. Auch falls Schmiermittel oder andere Flüssigkeiten zusätzlich zur Schmierung in die abdichtende Gleitfläche 20 eingeleitet werden, können diese Flüssigkeiten mittels Ölabscheider getrennt und gesammelt werden. So kann man die Verunreinigung von Seewasser nahe­ zu vollständig ausschließen. Infolgedessen ist die vorliegende Erfin­ dung umweltfreundlich.

Claims (4)

1. Dichtung für eine Heckschraubenwelle mit Ölbadabdichtung, mit einem an einem Heckspant gehaltenen, feststehenden Gleitring und einem direkt oder indirekt mit der Heckschraubenwelle gekoppelten, drehbaren Gleitring, wobei zwischen den radialen Gleitflächen an dem feststehenden Gleitring eine ringförmige Leckflüssigkeitskammer vorge­ sehen ist, von der eine Leckflüssigkeits-Rücklaufleitung in den Schiffsinnenraum führt, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitringe in einer Stirnfläche die abdichtenden radialen Gleitflächen (20) bilden und daß die Leckflüssigkeitskammer als Ringnut (12 b) ausgebildet ist.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ringlippendichtung (24) auf der Innenseite der Ringnut (12 b) angeord­ net ist.

3. Dichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lip­ pe (24 a) der Ringlippendichtung (24) von der Heckschraubenwelle (1) nach außen zeigt.

4. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an einem der Gleitringe (6, 12) ein zusätzlicher Belag (25) aus Gleitlagerwerkstoff angeordnet ist.