DE4028048A1 - Abdichtungsvorrichtung fuer rotierende wellen, insbesondere stevenrohrabdichtung fuer schiffspropellerwellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdichtungsvorrichtung für rotieren­ de Wellen, insbesondere eine Stevenrohrabdichtung für Schiffs­ schraubenwellen mit oder ohne Wellenbuchse, mit den im Oberbe­ griff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Bei den Abdichtungsvorrichtungen dieser Art, wie sie durch die DE-OS 32 20 595 bekanntgeworden sind, ist die Reserve-Abdichtung als eine Art Gleitringdichtung ausgebildet mit zwei voneinander beabstandeten, mit der Welle starr verbundenen Ringscheiben, zwischen denen zwei drehbar gelagerte Gleitringe angeordnet sind, die durch ein elastisches Ringteil von keilförmigem Quer­ schnitt voneinander distanziert sind.

Dem elastischen Ringteil ist außen ein ringförmiger Blähkörper zugeordnet, derart, daß er bei Inaktivität der Reserve-Abdich­ tung von dem elastischen Ringteil beabstandet ist, bei Aktivi­ tät der Reserve-Abdichtung mit Pressung außen an dieser anliegt und so die Gleitringe dichtend an die Ringscheiben anpreßt. Eine derartige Abdichtungsanordnung erbringt zwar bei relativ geringen Drücken des abzudichtenden Mediums einen ausreichenden Abdichtungseffekt, dieser kann jedoch bei höheren Drücken, wie sie z. B. bei tieftauchenden Wasserfahrzeugen auftreten, nicht mehr ausreichen.

Nach einer ähnlichen, durch die DE-OS 26 39 144 bekannten Abdich­ tungsvorrichtung für Stevenrohre von Schiffen ist die Reserve- Abdichtung mit einem koaxial mit der Welle angeordneten Ringge­ häuse ausgestattet, das gegenüber der Welle zwar drehbar auf dieser gelagert ist, aber durch Lippendichtungen so gebremst ist, daß es bei Normalbetrieb mit der Welle mitrotiert. Außer­ halb dieses Ringgehäuses befindet sich ein ringförmiger Blähkörper, der bei Normalbetrieb von dem Ringgehäuse beabstandet ist, bei Ausfall der Haupt-Abdichtung an dieses dichtend angepreßt ist und es zum Stillstand bringt.

Es ist ersichtlich, daß eine derart kompliziert aufgebaute Re­ serve-Abdichtung nicht nur einen großen Herstellungs- und Mon­ tageaufwand erfordert, sondern auch aufgrund der verschiedenen abzudichtenden Spalte anfällig gegen Leckagen bei höheren Drücken des abzudichtenden Mediums ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Mängel der ge­ nannten Abdichtungsvorrichtungen zu überwinden und demgemäß ei­ ne Abdichtungsvorrichtung zu schaffen, deren Reserve-Abdichtung bei geringem baulichem Aufwand eine zuverlässige Abdichtung auch bei großen Drücken des abzudichtenden Außenmediums gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des An­ spruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Durch die DE-OS 38 19 879 ist zwar eine Abdichtungsvorrichtung für rotierende Wellen von Schiffspropellern bekannt, die als Stopf­ buchsendichtung mit Weichpackungen und einer in axialer Richtung in einer Führung in einem ortsfesten Tragsystem verschiebbaren Stopfbuchsbrille ausgebildet ist, wobei die Führung mit der Stopfbuchsbrille eine Art Kolben-Zylinder-Einheit bildet, in die ein Druckmedium einleitbar ist, jedoch ist dort im Inneren des Zylinders kein Blähkörper vorgesehen, so daß das Druckmedium un­ mittelbar auf die Stopfbuchsbrille einwirkt.

Es liegt auf der Hand, daß bei hohen Drücken des Druckmediums Undichtigkeiten auftreten können, die bei Verwendung von Drucköl als Druckmedium in das Außenmedium gelangen können, was zu Um­ weltbelastungen führen kann.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung gekennzeichnet.

Die gemäß Anspruch 2 vorgesehene Stellvorrichtung wirkt einer­ seits bei Ausfall des Druckmediums und/oder des Blähkörpers als Sicherheitseinrichtung für die Reserve-Abdichtung, andererseits bei ordnungsgemäßer Funktion der Reserve-Abdichtung als Ein- und Nachstellorgan für die Grundeinstellung des Blähkörpers und so­ mit als Justiereinrichtung.

Durch die Maßnahme nach dem Anspruch 3 wird eine selbsttätige Steuerung des Anpreßdruckes der Stopfbuchsbrille in Abhängig­ keit vom jeweiligen Druck des abzudichtenden Mediums erzielt, was insbesondere bei Tauchbooten von Bedeutung ist, bei denen rasch wechselnde Außenwasserdrücke vorliegen.

Nach dem Anspruch 4 wird zusätzlich zu dem Sicherungseffekt durch die Reserve-Abdichtung ein weiterer Sicherungseffekt durch die bedarfsweise Aktivierung einer an sich üblichen Ableitvorrichtung für Leckflüssigkeit erreicht.

Gemäß dem Anspruch 5 ist gewährleistet, daß bei Schwankungen des Drucks des abzudichtenden Mediums jeweils ein Lösen der Reserve- Abdichtung stattfindet, wodurch ein Festbrennen der Weichpackung verhindert ist.

Die vorteilhafte Wirkung nach dem Anspruch 7 ergibt sich ohne zusätzlichen baulichen Aufwand bei Einsatz der Reserve-Abdich­ tung als Stillstands-Abdichtung.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Abdichtungsvorrichtung an einer Schiffsschraubenwel­ le mit einer als Gleitringdichtung ausgebildeten Haupt- Abdichtung und einer Reserve-Abdichtung im Längsschnitt mit einem unaktivierten Blähkörper,

Fig. 2 die gleiche Anordnung mit aktiviertem Blähkörper,

Fig. 3 eine Anordnung mit einer als Lippendichtung ausgebildeten Haupt-Abdichtung und einer vor dieser angeordneten Reserve-Abdichtung im Längsschnitt,

Fig. 4 eine ähnliche Anordnung wie Fig. 3, jedoch mit hinter der Haupt-Abdichtung angeordneter Reserve-Abdichtung.

In sämtlichen Figuren sind gleiche Teile mit den gleichen Be­ zugszeichen versehen.

Mit 2 ist ein Teil der Außenhaut eines Schiffskörpers bezeich­ net, die eine Durchbrechung 3 zur Durchführung einer von der Antriebsmaschine zum Propeller führenden Schiffswelle 4, auf die eine Laufbuchse 4a aufgezogen ist, enthält.

Zur Abdichtung der Schiffswelle 4 bzw. der Laufbuchse 4a gegen­ über dem Außenwasser W dient eine Abdichtungsanordnung 5 mit ei­ nem an der Außenhaut 2 befestigten mehrteiligen Tragsystem 5a-c, das eine Haupt-Abdichtung 6 sowie eine Reserve-Abdichtung 8 ent­ hält.

Die Haupt-Abdichtung 6 ist bei den Ausführungsvarianten nach den Fig. 1 und 2 als Gleitringdichtung ausgebildet und demgemäß in üblicher Weise mit einer zwischen einem mit der Laufbuchse 4a verbundenen Ring 6a und einem mit dem Tragsystem verbundenen Gegenring 6b eingespannten Gleitring 6c ausgestattet. Zusätzlich ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Haupt-Abdich­ tung 6 mit einer aufblasbaren statischen Hilfsdichtung 7 ausge­ stattet, die im Bedarfsfall durch ein Druckmedium aktivierbar ist.

Die Reserve-Abdichtung 8 dient bei Versagen der Haupt-Abdich­ tung 6 als Not-Abdichtung und ist als Stopfbuchsendichtung mit einer Stopfbuchsbrille 13 und mit Weichpackungen 14 ausgebildet. Die Stopfbuchsbrille 13 ist gegenüber einem ringförmigen Füh­ rungskörper 11 axial verschiebbar, der über ein Distanzstück 10 mit dem Tragsystem 5a, 5b starr verbunden ist.

Zwischen der Stopfbuchsbrille 13 und dem Führungskörper 11 ist ein Ringspalt ausgespart, in den bündig ein Blähkörper 12 einge­ setzt ist, der über eine Druckleitung 17 an eine ein hydrauli­ sches oder pneumatisches Druckmedium führende Druckquelle 18 angeschlossen ist.

Die Druckleitung 17 ist weiterhin an eine Druckleitung 19 ange­ schlossen, die in das Außenwasser W mündet und in die ein Druck­ steuerorgan 15 eingeschaltet ist, das so arbeitet, daß bei stei­ gendem Druck des Außenwassers der Druck des Druckmediums ent­ sprechend ansteigt und umgekehrt.

Zwischen das Tragsystem 5a, 5b und die Stopfbuchsbrille 13 ist ferner eine Rückstellvorrichtung 16 eingeschaltet, die mindes­ tens aus einer Schraubenfeder 16a und einem mit dieser zusam­ menwirkenden Stößel 16b besteht, wobei die Schraubenfeder 16a in dem Tragsystem 5a, 5b gelagert ist und der Stößel 16b mit seinem freien Ende mit der Stopfbuchsbrille 13 verbunden ist. Die Rückstellkraft der Schraubenfeder 16a ist so bemessen, daß sie bei einer Verringerung des Drucks des Druckmediums jeweils die Stopfbuchsbrille 13 in Löserichtung bewegt und damit ihre Weichpackung 14 entlastet.

Weiterhin ist eine Stellvorrichtung 9 vorhanden, die zwischen den Führungskörper 11 und das Distanzstück 10 eingeschaltet ist und die aus einer Gewindemutter 9a besteht, die in einer Ausneh­ mung des Führungskörpers 11 drehbar, jedoch axial unverschieb­ lich gelagert ist und mit einem Gewinde 10a an dem Distanzstück 10 zusammenwirkt.

Diese manuell betätigbare Stellvorrichtung dient einerseits als Sicherung bei Undichtwerden des Blähkörpers oder bei Ausfall der Druckquelle, andererseits als Justiervorrichtung für die Grund­ stellung des gesamten Reserve-Abdichtungs-Systems.

Bei den Ausführungsvarianten nach den Fig. 3 und 4 ist die Haupt-Abdichtung als Lippendichtung ausgebildet und demgemäß mit den üblichen Dichtlippen 18a, 18b ausgestattet, wobei bei der Va­ riante nach Fig. 3 die Lippendichtung - in Bezug auf das Außen­ wasser W - hinter der Haupt-Abdichtung bzw. bei der Variante nach der Fig. 4 vor der Haupt-Abdichtung angeordnet ist.

Die Stellvorrichtung ist bei diesen Varianten in an sich übli­ cher Weise durch scheibenförmige Distanzstücke 10, die zwischen dem Ringstück 5a des Tragsystems und dem Führungskörper 11 bzw. zwischen dem Ringstück 5c des Tragsystems und dem Führungskörper 11 einspannbar sind, verkörpert.

Bei der Variante nach der Fig. 3 ist die Reserve-Abdichtung ne­ ben ihrer eigentlichen Funktion als Not-Abdichtung auch als Stillstands-Abdichtung verwendbar, um Arbeiten an der Haupt-Ab­ dichtung vor Ort, z. B. das Auswechseln der Dichtungen, durchfüh­ ren zu können.

Claims (7)

1. Abdichtungsvorrichtung für rotierende Wellen, insbesondere Stevenrohrabdichtung für Schiffspropellerwellen mit oder ohne Wellenbuchse, mit auf der Welle dichtend aufliegenden, in einem ortsfesten Tragsystem angeordneten Dichtungsringen, vorzugswei­ se einer Gleitringdichtung, und mit einer in dem Tragsystem an­ geordneten Reserve-Abdichtung, die mit einem ringförmigen Bläh­ körper ausgestattet ist, in den bei Ausfall der Hauptdichtung ein hydraulisches oder pneumatisches Druckmedium einleitbar ist, welches die Reserve-Abdichtung aktiviert, dadurch gekennzeich­ net, daß die Reserve-Abdichtung (8) als Stopfbuchsendichtung mit Weichpackungen (14) und einer in axialer Richtung in einem mit dem Tragsystem (5) verbundenen Führungskörper (11) verschiebba­ ren Stopfbuchsbrille (13) ausgebildet ist, wobei der Führungs­ körper (11) mit der Stopfbuchsbrille (13) eine Art Kolben-Zy­ linder-Einheit bildet, in welcher der Blähkörper (12) angeord­ net ist, derart, daß er bündig sowohl an den Wänden des Füh­ rungskörpers (11) als auch an der Stopfbuchsbrille (13) anliegt.

2. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zusätzlich eine Stellvorrichtung (9) für die manuelle Betätigung der Stopfbuchsbrille (13) vorgesehen ist, die einen an dem Tragsystem (5) befestigten achsparallelen Gewindebolzen (10) und einen flanschförmigen Ansatz (11a) an dem Führungskör­ per (11) aufweist, wobei der Ansatz (11a) mit einer mit dem Ge­ windebolzen (10) koaxialen Ausnehmung ausgestattet ist, in der eine mit dem Gewindebolzen (10) zusammenwirkende drehbare, je­ doch gegenüber der Ausnehmung axial unverschiebliche Gewinde­ mutter (9a) angeordnet ist.

3. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in die Zuleitung (17) für das Druckmedium ein Drucksteuerorgan (15) eingeschaltet ist, das auch von dem abzu­ dichtenden Medium (W) beaufschlagt ist und das derart arbeitet, daß bei steigendem Druck des abzudichtenden Mediums (W) der Druck des Druckmediums ansteigt und umgekehrt.

4. Abdichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, da­ durch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein einer Vorrichtung zum Ableiten von durch die Haut-Abdichtung (6) hindurchgetrete­ ner Leckflüssigkeit die Druckquelle (18) des Druckmediums mit Hilfe eines Strömungswächters bei Auftreten eines bestimmten Höchstwertes der Leckage aktivierbar ist.

5. Abdichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, da­ durch gekennzeichnet, daß eine an dem Tragsystem (5) befestig­ te, auf die Stopfbuchsbrille (13) ständig im Sinne des Lösens der Weichpackungen (14) einwirkende federnde Rückstellvorrich­ tung (16) vorhanden ist, bei der die Rückstellkraft so bemessen ist, daß sie bei Verringerung der axialen Anpreßkraft durch den Blähkörper (12) oder die Stellvorrichtung (9) ein Lösen der Stopfbuchsbrille (13) gewährleistet.

6. Abdichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Reserve-Abdichtung (8) - in Bezug auf das abzudichtende Medium- vor oder hinter der Haupt-Abdich­ tung (6) angeordnet ist.

7. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß bei Anordnung der Reserve-Abdichtung (8) vor der Haupt- Abdichtung (6) diese so ausgelegt ist, daß sie auch als Still­ stands-Abdichtung bei Arbeiten an der Haupt-Abdichtung (6) vor Ort, z. B. bei Auswechseln der Dichtringe, verwendbar ist.