DE3742079C2 - Anordnung zum Abdichten einer Propellerwelle eines Schiffes - Google Patents

Anordnung zum Abdichten einer Propellerwelle eines Schiffes

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Abdichten einer Propellerwelle eines Schiffs mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Bei den Abdichtungsanordnungen dieser Gattung (DE-OS 32 13 392) besteht das Medium aus einer Flüssigkeit, vorzugsweise einem Spezialöl. In das Umlaufsystem ist ein Tank einbezogen, der über eine Entlüftungsleitung mit der atmosphärischen Luft verbunden ist und dessen Flüssigkeitsspiegel somit den Druck im Umlaufsystem bestimmt, durch welche der Flüssigkeitsspiegel konstant gehalten wird. Durch die Einstellung des Flüssigkeitsspiegels, derart, daß seine statische Höhe niedriger ist, als der kleinste Außenwasserdruck und der Schmiermitteldruck, wird zwar eine gewisse Sicherheit einerseits gegen Eindringen von Schmieröl in das Seewasser und andererseits gegen Eindringen von Seewasser in das Schmieröl erreicht, jedoch nicht vollständig, weil es aufgrund des Schlagens der rotierenden Welle zu unkontrollierbaren Pumpwirkungen zwischen dieser und den Dichtringen kommen kann, die u. U. größer sind als der jeweilige Gegendruck und die somit die Sicherheit gegen den genannten Austritt des einen Mediums in das andere in Frage stellen können.
Das hier genannte geschlossene Umlaufsystem zeigt einen Schmiermittelkreislauf, bei dem das Medium vom Tank über eine Ringkammer zum Tank zurückgepumpt wird. Da der Tank eine Entlüftungsleitung aufweist, ist dieses System als solches kein geschlossenes System, sondern als offenes System anzusehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Mangel der genannten bekannten Vorrichtungen zu überwinden und demgemäß diese derart weiterzuentwickeln, daß sowohl eine Schmiermittelverschlechterung durch eingedrungenes Seewasser als auch eine Umweltverschmutzung durch Austreten von Schmiermittel in das umgebende Wasser vollkommener als bisher vermieden ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination der im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Hierbei wird durch die mit a) und b) bezeichneten Maßnahmen erreicht, daß auch bei Auftreten von Wellenschllägen sich diese nicht schädlich auswirken können, weil die Kompressibilität des gasförmigen Mediums einen Pumpeffekt verhindert.
Darüber hinaus wird das Ein- bzw. Verstellen des Drucks im Umlaufsystem vereinfacht, weil hierzu nicht mehr das relativ aufwendige Verändern des Flüssigkeitsspiegels im Tank, sondern lediglich das Betätigen des Druckregelorgans erforderlich ist. Weiter wird erreicht, daß Druckschwankungen im Umlaufsystem, die durch Änderungen des atmosphärischen Drucks oder durch Schlingerbewegungen des Schiffs auftreten können, vermieden sind.
Durch die mit c) bezeichnete Maßnahme wird eine Vereinfachung des Ableitens von Leckflüssigkeit erzielt, weil hier durch die Leckflüssigkeit unter Vermeidung eines Tanks zum Sammeln, Abscheiden und Koaleszieren der Leckflüssigkeit unmittelbar in das Schiffsinnere ableitbar ist.
Es sind schon Abdichtungsanordnungen bekanntgeworden (DE-OS 22 12 165), bei denen der Druck des Druckgases um einen geringen Betrag höher gewählt ist, als der Druck der abzudichtenden Medien, so daß ein Entweichen von geringen Gasmengen aus der Ringkammer in die benachbarten Räume erfolgt. Hierdurch wird zwar das Austreten von Schmiermittel in das Seewasser vermieden, nicht jedoch der Austritt von Gas in das Schmiermittel, was zu einer allmäh­ lichen Emulgierung des Schmiermittels führt, die naturgemäß seine Schmierfähigkeit herabsetzt. Außerdem ist bei diesen bekannten Abdichtungen keine fortlaufende Anpassung des Gas­ drucks an die Schwankungen des Außenwasserdrucks im Bereich der Abdichtung vorgesehen, so daß z.B. bei Ansteigen des Außenwas­ serdrucks während des Beladens des Schiffs Seewasser in die Ringkammer und von dort in das Schmiermittel eintreten kann und dessen Schmierfähigkeit noch weiter herabsetzt.
Um diese Mängel zu beseitigen, ist bereits vorgeschlagen worden (DE-OS 35 02 395), den Druck des Druckgases in der Ringkammer so zu regeln, daß er stets niedriger als der Schmiermitteldruck in dem Schmiermittelraum ist, aber ausreicht, um Leckflüssigkeit aus der Ringkammer durch eine Ableitung in einen Sammelbehälter zu drücken.
Bei diesen Abdichtungsanordnungen ist nicht vorgesehen, den Druck der Druckluft stets auch niedriger als den jeweiligen Außenwasserdruck zu halten, so daß es vorkommen kann, daß bei Verringerung des Außenwasserdrucks, z.B. bei Entladen des Schiffs, ein Druckgefälle zwischen Ringkammer und Außenwasser eintritt, durch das Leckflüssigkeit aus der Ringkammer in das Seewasser gelangt und so umweltverschmutzend wirkt.
Ungünstig bei dieser bekannten Anordnung ist ferner, daß, da die Zuleitung mit der Ableitung kein geschlossenes Leitungssystem darstellt, ein ständiger Druckluftverlust über den Sammelbehälter erfolgt, so daß zum einen eine relativ große Förderleistung der Druckluftquelle erforderlich ist, zum anderen größere Druckschwankungen unvermeidlich sind.
Ferner sind bereits Abdichtungssysteme bekannt (DE-OS 31 22 407), bei denen zwischen den Dichtungsringen ein druckloser Leckraum angeordnet ist und einsickernde Leckage über eine ins Schiffs­ innere führende Leitung entleert wird.
Durch den drucklosen Leckraum ist die Belastung der Dichtungs­ ringe dort relativ hoch, und aufgrund der schlechten Schmierung der Dichtungsringe tritt schon nach kurzer Zeit erheblicher Verschleiß an den Dichtringen und an der Buchse/Welle auf. Durch Versagen der Dichtungsringe kann es dann zu großen Um­ weltbelastungen kommen.
Solche Systeme können auch nur als bedingt umweltfreundlich eingestuft werden, weil, auch hier einsickerndes Schmiermittel in den Leckraum teilweise als Schmiermittelzopf von der rotie­ renden Welle mitgerissen wird und dann eventuell in das umge­ bende Seewasser gepumpt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes des Anspruchs 1 ist vorgesehen, daß das Absperrorgan als Magnet­ ventil ausgebildet ist (Anspruch 2). Hierdurch wird auf ein­ fache Weise eine Fernbedienung ermöglicht. Weitere Ausfüh­ rungsformen sind dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Absperrorgans über eine im unteren Teil der Ringkammer angeord­ nete Sonde oder einen Schwimmer (Anspruch 3) oder daß die Steuerung über einen periodisch wirkenden Zeitschalter bewerk­ stelligt ist (Anspruch 4).
Die erstere Ausführung bezweckt eine Entleerung der Ringkammer in Abhängigkeit von dem Füllungsgrad der Ringkammer mit Leck­ flüssigkeit und ist insbesondere für stark schwankende Be­ triebszustände geeignet, während die letztere Ausführung eine absatzweise Entleerung bewirkt, die sich für mehr gleichbleiben­ de Verhältnisse anbietet.
Schließlich ist vorgesehen, daß der Betrag, um den der Druck des Druckgases niedriger als der Druck der abzudichtenden Medien gehalten ist, 0,1-0,4 bar beträgt. Dieser Druckdifferenzbereich hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen.
Weitere Einzelheiten werden anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben, die nur schematisch eine Abdichtungsanordnung und die mit ihr verbundenen Leitungen zeigt.
Die Zeichnung zeigt den Schnitt einer Abdichtung 1 mit drei Dichtungsringen 2, die zwei Ringkammern 3 bilden, die einer­ seits gegen daß Seewasser W und andererseits gegen das Schmier­ mittel, im vorliegenden Fall Schmieröl S, abdichten. Eine der Ringkammern ist mit einem Zulaufkanal 4 und einem Ablaufkanal 5 versehen, die miteinander verbunden sind (gestrichelt. Leitungsteil) und so ein geschlossenes mit Druckluft beauf­ schlagtes Leitungssystem bilden.
Der Ablaufkanal 5 weist einen in das Innere des Schiffs (Bilgen) ausmündenden Zweigkanal 5′ auf, der an der Abzweig­ stelle von einem Dreiwegeventil mit Magnetventil 6 beherrscht ist, das durch ein Zeitglied derart angesteuert wird, daß der Ablaufkanal periodisch in vorbestimmten Zeitintervallen ge­ öffnet wird und den Abfluß der Leckflüssigkeit aus der Ring­ kammer ermöglicht.
Der Abfluß des Leckmediums kann auch über Schwimmer- bzw. Son­ densteuerung vorgenommen werden. Der Zulaufkanal 4 enthält eine einfache Regeleinheit 8, welche den Druck in dem Kammersystem jeweils so steuert, daß der Druck der Druckluft in dem Lei­ tungssystem ständig um 0,1-0,4 bar niedriger gehalten ist, als der Druck der abzudichtenden beiden Medien.
In der einen der Ringkammern 3 ist ein Abstreifer 7 eingebaut, der an der Wellenbuchse B anhaftendes Schmieröl, das durch Pumpwirkungen der Wellenbuchse aufgrund des Unterdrucks in der Ringkammer in die Ringkammer einsickert, in den unteren Bereich der Ring­ kammer abstreift.

Claims (5)

1. Anordnung zum Abdichten einer Propellerwelle eines Schiffs gegen das Seewasser und gegen einen Schmiermittelraum, beste­ hend aus einer Mehrfachdichtung, die seewasserseitig mit mindes­ tens einem nach außen gerichteten Dichtring und schmiermittel­ raumseitig mit mindestens einem nach innen gerichteten Dicht­ ring ausgestattet ist, wobei jeweils zwischen zwei benachbarten Dichtringen eine Ringkammer ausgespart ist, von denen mindestens eine über eine Zuleitung mit einem strömungsfähigen Medium beaufschlagt ist, wobei ferner der Druck des Mediums stets geringfügig niedriger als der Außenwasserdruck und der Schmiermitteldruck gehalten ist und wobei in die beaufschlagte Ringkammer eine Ableitung einmündet, die mit der zugehörigen Zuleitung ein Umlaufsystem bildet, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) das Medium aus Druckgas, insbesondere Druckluft besteht, daß
  • b) das Umlaufsystem gegenüber der atmosphärischen Luft geschlossen ist und die Druckhaltung in diesem mittels eines in die Zuleitung eingeschalteten Druckregelorgans erfolgt und daß
  • c) in der Ringkammer ein mit dieser starr verbundener Abstreifer angeordnet ist, der so gestaltet ist, daß er an der Welle anhaftendes Schmiermittel von dieser abstreift und in den unteren Teil der Ringkammer leitet.
  • d) an das Umlaufsystem über ein gesteuertes Absperrorgan ein Ablaufkanal angeschlossen ist, der in das Innere des Schiffs (Bilgen) mündet.
2. Abdichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan als Dreiwegeventil mit Magnetventil ausgebildet ist.
3. Abdichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Absperrorgans über eine im unteren Teil der Ringkammer angeordnete Sonde über einen Schwimmer bewerkstelligt ist.
4. Abdichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Absperrorgans über einen periodisch wirkenden Zeitschalter bewerkstelligt ist.
5. Abdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag, um den der Druck des Druckgases niedriger als der Druck der abzudichtenden Medien gehalten ist, 0,1 bis 0,4 bar beträgt.
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