DE4105042A1 - Abdichtungsanordnung fuer rotierende wellen, insbesondere propellerwellen von schiffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdichtungsanordnung für rotierende Wellen, insbesondere Propellerwellen von Schiff, mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Die bekannten Abdichtungsanordnungen dieser Art mögen einen hin­ reichenden Schutz vor Eindringen grober Schmutzteile in die Ringkammer bieten, dieser Schutz ist jedoch in Frage gestellt, wenn es sich um feine Schmutzpartikel handelt, die aufgrund des Unterdrucks in die Ringkammer und damit in den Bereich der ei­ gentlichen Ringdichtung eingesaugt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Mangel zu über­ winden und demgemäß eine Abdichtungsanordnung der eingangs ge­ nannten Art derart weiterzuentwickeln, daß auch feinste Schmutz­ partikel von der eigentlichen Ringdichtung abgehalten werden. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 an­ gegebenen Maßnahmen gelöst.

Hierbei wird durch das Nachströmen von Medium durch die poröse Schicht in die Ringkammer bewirkt, daß eine ständige Kreislauf­ strömung von Medium unterhalten wird, deren Strömungsrichtung einer evtl. Strömung zu der eigentlichen Dichtung hin entgegen­ gesetzt ist und damit das Vordringen von ungereinigtem Medium zu der eigentlichen Dichtung verhindert.

Durch die DE-PS 32 05 538 ist zwar bei Abdichtungsanordnungen für rotierende Wellen bekannt, vor der Ringdichtung eine mit der Welle mitrotierende Platte anzuordnen, die mit einer Kreislauf­ strömung des Mediums erzeugenden Förderelementen ausgestattet ist, und in den Strömungsweg dieser Kreislaufströmung anström­ seitig eine poröse Schicht einzuschalten. Bei diesem Bekannten handelt es sich jedoch bei dem abzudichtenden Medium nicht um Verunreinigungen führendes Wasser, sondern um ein Luft-Flüssig­ keitsgemisch, insbesondere um Ölnebel, wie sie in Kurbelräumen von Verbrennungsmotoren anzutreffen sind. Demgemäß wirkt hier die poröse Schicht nicht als Schmutzabweiser, sondern als Pha­ sentrenner der flüssigen Phase von der gasförmigen Phase eines Gas-Flüssigkeitsgemisches.

In den Unteransprüchen sind mehrere vorteilhafte Ausführungs­ formen des Gegenstandes der Erfindung gekennzeichnet.

So gestattet die Lösung nach dem Anspruch 2 eine Integration der porösen Schicht in den äußersten Stützring, was bei beengten Raumverhältnissen in axialer Richtung erwünscht sein kann.

Die Lösung nach dem Anspruch 3 ist für solche Fälle einsetzbar, bei denen Raumprobleme keine Rolle spielen.

Gemäß dem Anspruch 4 wird erreicht, daß die Kreislaufströmung durch die Ringkammer intensiviert wird, was insbesondere dann von Bedeutung ist, wenn nach längerem Betrieb der Welle in verschmutzten Gewässern die Durchlässigkeit der porösen Schicht durch Zusetzen verringert sein sollte.

Mit der Maßnahme nach dem Anspruch 5 soll ermöglicht werden, daß von Zeit zu Zeit eine gewisse Selbstreinigung der porösen Schicht erfolgt, womit ein Zusetzen der Poren nach längerem Nor­ malbetrieb verhindert werden soll.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von zwei beispielswei­ sen Ausführungsarten veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine Abdichtungsanordnung mit drei Lippendichtungen und einem porösen Bereich nach Anspruch 2 im Längsschnitt,

Fig. 2 eine ähnliche Abdichtungsanordnung wie nach Fig. 1 mit einem porösen Bereich nach Anspruch 3 im Längsschnitt.

In beiden Figuren ist mit 3 eine Propellerwelle eines Schiffs bezeichnet, die mit einer Wellenbuchse 2 drehfest verbunden ist, deren Flansch 2a mit dem nur angedeuteten Propeller 1 ver­ schraubt ist.

An der Wellenbuchse 2 liegen drei Lippendichtungen 10a bis 10c an, die im Abstand nebeneinander angeordnet sind, derart, daß zwei Lippendichtungen 10b, 10c dem abzudichtenden Außenwasser W und eine dem Schmierölraum S des Wellenlagers (nicht dargestellt) zugewandt sind.

Die Lippendichtungen 10a-10c sind jeweils zwischen zwei Trag­ ringe 4, 5, 6, 7 eingespannt, die miteinander verbunden und als Ganzes an der Stevennuß N des Schiffs befestigt sind. Beiden Figuren ist ferner gemeinsam, daß zwischen der äußersten der dem Außenwasser W zugewandten Lippendichtung 10c und dem Außen­ wasser W in dem äußersten Stützring 7 eine zum Außenwasser W hin offene Ringkammer 9 ausgespart ist und daß vor der Mündungs­ öffnung diese Ringkammer 9 ein ringförmiger, im Querschnitt etwa U-förmiger Schmutzabweiser 8 angeordnet ist, der mit sei­ nem einen Schenkel 8a mit der Wellenbuchse 2 drehfest verbunden ist und mit seinem anderen Schenkel 8b an der Stirnwand des äußersten Stützrings 7 leicht anliegt.

Gemeinsam ist weiter, daß der zuletzt genannte Schenkel 8b auf seiner dem Stützring zugewandten Seite mit Flügeln 12 besetzt ist, die aufgrund einer zentrifugalen Beschleunigung des Außen­ wassers den Unterdruck in der Ringkammer 9 verstärken. Gemeinsam ist ferner, daß in die die Ringkammer 9 begrenzende Wandung ein poröser Bereich eingeschaltet ist, der ein Nachströ­ men von Außenwasser in die Ringkammer 9 ermöglicht, wobei Schmutzteilchen von dem porösen Bereich aufgenommen werden und somit nur schmutzteilchenfreies Außenwasser zu der Lippendich­ tung 10c gelangen kann.

Unterschiedlich in beiden Figuren ist die Art der Ausbildung des porösen Bereichs, und zwar wird nach Fig. 1 die poröse Schicht durch eine Gefügeveränderung 7a im Sinne einer Wasserdurchlässigkeit des Stützrings 7 erreicht, während nach Fig. 2 der poröse Bereich durch einen separaten Stützring 11 aus porösem Material gebildet wird, der zwischen dem Stützring 7 und dem Stützring 6 eingespannt ist.

Claims (5)

1. Abdichtungsanordnung für rotierende Wellen, insbesondere Pro­ pellerwellen von Schiffen, die an Verunreinigungen führendes Wasser, insbesondere Seewasser, angrenzt und mit mindestens ei­ ner Ringdichtung, bestehend aus einer Lippen- und/oder Gleit­ ringdichtung, und einem ortsfesten Stützsystem für die Ring­ dichtung, bestehend aus mindestens einem Stützring, ausgestat­ tet ist, wobei in dem Stützsystem eine zum Medium hin offene Ringkammer ausgespart ist, an deren Mündungsöffnung ein ring­ förmiger Schmutzabweiser angeordnet ist, der nach Art einer Lippendichtung ausgebildet ist, die einerseits an der Welle und andererseits an der Stirnfläche des äußersten Stützrings an­ liegt und mit einem dieser Bauteile starr verbunden ist, so daß in der Ringkammer bei Drehung der Welle ein Unterdruck auftritt, dadurch gekennzeichnet, daß in der die Ringkammer (9) begren­ zenden Wandung des äußersten Stützrings (7) ein diese durchset­ zender poröser Bereich (7a, 11), z. B. aus Sintermaterial, vorhan­ den ist, wobei die Porosität dieses Bereichs so gewählt ist, daß ein ständiges Nachströmen von Medium durch den porösen Bereich (7a, 11) und die Ringkammer (9) in Richtung auf den Schmutzabwei­ ser (8) gewährleistet ist.

2. Abdichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Bereich (7a) durch eine Veränderung des Gefüges der die Ringkammer (9) begrenzenden Wandung des Stützrings (7) im Sinne einer Durchlässigkeit für Flüssigkeiten gebildet ist.

3. Abdichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Bereich durch einen zwischen den äußersten Stütz­ ring (76) und den anschließenden Stützring (6) eingefügten sepa­ raten Stützring (11) aus porösem Material gebildet ist.

4. Abdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmutzabweiser mit dynamisch wirkenden Förderelementen (12), wie Flügeln oder Spiralnuten, ausgestat­ tet ist, die bei der Rotation der Welle (2) eine Pumpwirkung und damit eine Strömung des Mediums (W) weg von der Mündungsöffnung der Ringkammer (9) nach außen erzeugen.

5. Abdichtungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderelemente (12) so gestaltet sind, daß bei Umkehr der Wellendrehrichtung eine Umkehr der Strömungsrichtung durch den porösen Bereich (7a, 11) stattfindet.