JPH037832B2 - - Google Patents

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JPH037832B2
JPH037832B2 JP57192611A JP19261182A JPH037832B2 JP H037832 B2 JPH037832 B2 JP H037832B2 JP 57192611 A JP57192611 A JP 57192611A JP 19261182 A JP19261182 A JP 19261182A JP H037832 B2 JPH037832 B2 JP H037832B2
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JP
Japan
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inflatable member
shaft
contact seal
seal
contact
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JP57192611A
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Peetaa Fuon Berugen Erunsuto
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Blohm and Voss GmbH
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Blohm and Voss GmbH
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Publication date
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Publication of JPH037832B2 publication Critical patent/JPH037832B2/ja
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    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H23/00—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
    • B63H23/32—Other parts
    • B63H23/321—Bearings or seals specially adapted for propeller shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/46—Sealings with packing ring expanded or pressed into place by fluid pressure, e.g. inflatable packings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H23/00—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
    • B63H23/32—Other parts
    • B63H23/321—Bearings or seals specially adapted for propeller shafts
    • B63H2023/327—Sealings specially adapted for propeller shafts or stern tubes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、回転するシヤフトに対して、又は回
転するシヤフトに被せられたブツシユに対してシ
ールするために、セグメントより成るシールリン
グが半径方向に押圧され、その場合セグメントよ
り成るシールリングが外周面間の動的シールとし
てハウジング内に位置する半径方向コンタクトシ
ールであるシヤフトシール装置の改良に関する。
この発明は特に船舶の船尾管シールに適用可能で
ある。
従来技術 セグメントより成るシールリングは、従来より
知られている。それらは、一般にセグメントを取
巻くエンドレススプリングにより一体にされる。
かゝるスプリングの半径方向の圧縮力は低く、ス
プリングは腐蝕にさらされるので、船尾管シール
に用いた場合信頼性に乏しい。さらに、タービン
ローターシヤフトの低速シールとして知られたコ
ンタクトシールセグメントで、セグメントは例え
ばローターの速度に依存してピストンにより作動
状態と非作動状態にもたらされる。ドイツ特許出
願第2918414号公報には、機械的手段により、メ
タルスリーブに円周方行に引きづられることによ
り、多かれ少なかれブツシユに対して押圧される
半径方向コンタクトシールが開示されている。こ
の提案はシール面に変形可能な材料を必要とし、
金属部材はさらに腐食にさらされる。軸方向にシ
ールする半径方向シールに関しては、シヤフトの
軸方向移動を補償するために可撓性膨脹部材で軸
方向に移動可能なスライドリングを支持すること
が提案されている。
公知の従来技術の構造は、さらに半径方向コン
タクトシールのセグメントがシーリング周面の潤
滑のために小さいクリアランスの維持のために均
一にかつ制御可能には加圧出来ないという欠点を
有する。
概 要 本発明によれば、ハウジングから突出して延び
るシヤフトのシーリングのためのシヤフトシール
装置は、円周方向にオーバーラツプ端部を有する
複数のセグメントより成る半径方向コンタクトシ
ールを有し、このコンタクトシールは上記のハウ
ジングの環状室に配設されており、上記環状室内
でこのコンタクトシールのセグメントの外周を囲
繞する少くとも１つの膨脹可能な部材と、この膨
脹可能な部材を膨脹させる圧力媒体供給システム
とを有し、それによつてセグメントは緊締され、
回転するシヤフトに又は回転するシヤフトに被せ
られたブツシユに半径方向に押圧される。加圧媒
体の圧力はセグメントを緊締するための力を変更
しセツトする適当な手段で調整される。膨脹可能
な部材は上記の環状室内に配設され、その中でハ
ウジングに支持される。ハウジングは又セグメン
トを軸方向移動及び回転に対しても支持する。セ
グメントの半径方向の運動はハウジングによつて
排除されずに上記の膨脹可能部材の内部の圧力に
よつて制限される。
加圧媒体としてはどんな液体でも気体でも使用
することができ、シールされる媒体の静水頭が変
化しない限り一定の圧力が印加される。シールさ
れるべき触体中の圧力変化に関連する加圧媒体の
圧力の自動制御手段を装備することも可能であ
る。
セグメントを緊締するため媒体の静水頭を利用
するためにシールすべき媒体を直接上記の膨脹可
能な部材の内部空間中に導入することも可能であ
る。もしこのシール装置が船舶の船尾管シールで
ある場合は、加圧媒体としてその圧力が船尾管を
実際に囲繞する海水の静水頭になる海水を利用す
ることができる。しかし、海水の圧力を増幅する
手段を適用することも可能である。
特に船尾管シールのための好ましい実施例にお
いては、例えば空気や水等の加圧媒体は船体内よ
り供給される。この場合、膨脹させる圧力は船外
の海水の静水頭に応じ、かつ半径方向のコンタク
トシールを透して浸入する海水の量により制御す
ることが出来る。
膨脹可能な部材としては可撓性及び伸張性のあ
るゴム又は類似の材料で作られたエンドレスチユ
ーブとすることができる。このエンドレスチユー
ブの内周は無歪状態でコンタクトシールの外周よ
りも小さくするのがよい。それによつてコンタク
トシールはエンドレスチユーブがその周囲に装着
された場合、たとえばチユーブが膨脹していなく
ても緊締される。膨脹可能部材はまた、各チユー
ブ片が両端で閉鎖され、加圧媒体の供給システム
に接続される複数のチユーブ片で構成することも
可能である。
実施例の説明 第１図、第２図、第３図及び第４図には、本発
明を船舶の船尾管シール装置に適用した実施例を
示す。シヤフト１０上には図示せぬプロペラが装
着されるフランジ１２を備えたブツシユ１１が固
定されている。シヤフトの他端は図示せぬ船尾管
軸受内に伸びている。本装置は固定フランジ１３
により図示せぬ船尾ボス上に装着される。シール
装置のハウジングは固定フランジ１３と、これに
適当な手段で固定された複数のリングエレメント
１４，１５，１６と、キヤツプ１７とより成る。
ハウジング内にはリツプシール１８，１９及び膨
脹可能な部材２４で囲繞された半径方向コンタク
トシール２０がある。コンタクトシール２０のセ
グメント及び膨脹可能部材２４は、リングエレメ
ント１５，１６間の環状室７０に包まれているの
でセグメントは軸方向に支持されているが半径方
向には移動可能である。
第１図に示す実施例においては、環状スペース
がコンタクトシール２０の後方にあり、通路３０
及びフイルター２９を経て船外の海水に連通して
いる。リツプシール３２は汚れた摩耗性粒子を含
む海水がブツシユ１１に沿つて空間５から環状ス
ペース４に侵入することを防止している。環状ス
ペース４内の海水の静水頭はコンタクトシールリ
ングの前面又は内面２１をリングエレメント１５
の半径方向にのびる面に押圧する。これによりコ
ンタクトシール２０の後部の半径方向の面とリン
グエレメント１６との間に図示せぬ狭いギヤツプ
が形成される。このギヤツプ内に海水が侵入し、
コンタクトシール２０の外周と、膨脹可能部材と
の間の狭い間隙に何の支障もなく浸透する。この
狭い間隙はセグメントがリングエレメント１５と
１６との間のコンタクトシールと膨脹可能部材と
を包含する環状室７０内で半径方向に運動するの
を許容する。セグメントの半径方向の運動は例え
ばコンタクトシールの内周面とブツシユの外周面
とのクリアランスの調整等に必要であり、さら
に、もしコンタクトシールの内周面に損耗が発生
した場合や、シヤフトが半径方向に動いたり又は
半径方向に振動した場合にも必要である。ロツキ
ングピン３５はコンタクトシールが回転するのを
防止している。
コンタクトシール２０の前方には、図示せぬ船
舶内部のビルジに導くドレンパイプ３３により排
水される空の環状スペース３がある。ドレンパイ
プ３３内の適当な個所に流量計７１が配設され、
該空所３に侵入する海水の漏洩量を監視し、図示
せぬ弁を有する制御手段７２に信号を送信して膨
脹部材を膨脹させるための加圧媒体の圧力を増減
する。該加圧媒体は例えば窒素ガス又は液体供給
システム７３から取られ、媒体の圧力は制御手段
７２内で調整され、媒体は通路２８及び接続部材
２７を通つて、膨脹手段２４の中空部２６に導か
れる。セグメントで構成されるコンタクトシール
２０及び膨脹可能部材２４を含む全シーリングシ
ステムは、シールに効果があり、シーリング面を
摩耗することのない圧縮力で全周均一に全セグメ
ントをブツシユに圧接することを目的とする。こ
の目的は該空所に漏入する僅かの一定量の海水の
流れを維持することにより達成される。その量は
シーリング周面の潤滑に十分であり外海の海水の
静水頭及びシヤフトの半径方向の変位及び振動と
は無関係である。
空（カラ）の環状漏洩スペース３の前方には、
さらに環状スペース２がリツプシール１８と１９
の間に形成されている。この環状スペース２はリ
ツプシールを潤滑し冷却する例えば油の如き液体
を包蔵している。この液体は船舶の内部から通路
３４を通つて環状スペース２に導入される。環状
スペース２の前方には船尾管に連通し、船尾管軸
受を潤滑する油を内蔵した他の環状スペース１が
設けられている。環状スペース２内の液体の静水
頭は船尾管内の油のそれよりも高くてもよい。し
たがつてリツプシール１８，１９のリツプ部は互
いに向い合つている。
膨脹可能部材２４上の接続部材２７への接触を
可能とするための貫通孔を塞ぐためにねじ栓３６
がリングエレメント１５に取付けられている。そ
れでシール装置の装着の際、膨脹可能部材２４は
直接真空源又は圧力源に接続することができる。
他の図面において、シール装置の部材は本質的
に上記のものと同様であるから概ね同じ符号が付
されている。
第２図に示す実施例では、フイルター２９及び
通路３０を通して侵入した海水は通路３１を介し
て直接膨脹可能部材２４の空所２６に連通してお
り、その他には加圧媒体供給用システムは設けら
れていない。これによりコンタクトシール２０の
セグメントはシール装置を囲繞する外海の海水の
静水圧により緊締される。浸水深さが変化した場
合でも膨脹可能部材２４の内側の圧力はそれに従
つて変化し、その結果外海の圧力とは無関係に
ほゞ一定の漏水の流れが得られる。この実施例に
おいては、膨脹可能部材２４はエンドレスリング
チユーブに形成することが望ましく、それは例え
ば船が乾ドツクに入渠した場合等に起る空所２６
内に海水がない場合にもコンタクトシール２０の
セグメントを一体に保持する。
第３図に示す実施例は、第２図に示す実施例と
類似している。即ち、膨脹可能部材２４は海水に
より膨脹せしめられる。しかし、セグメントから
成るコンタクトシールリング２０ｘは異る断面形
状をなし、内周面の軸方向の長さは外側よりも小
さく、クリアランスを減少させるコンタクトシー
ルの有効圧力を増加させる。コンタクトシールの
内周面と外周面と膨脹可能部材の間の他の関係は
必要に応じて得られる。
第４図に示す実施例では、膨脹可能部材２４
は、船内より通路２８を通じて供給される清浄な
海水等の加圧媒体で膨脹させられる。この媒体は
又、通路２８ａを通つてコンタクトシール２０の
前方にある環状スペース３ａに導かれる。スペー
ス３ａ内の静水頭は外海のそれよりも高く、スペ
ース３ａから若干の液体がコンタクトシールを通
つてスペース４及び５に洩れ、それによつてどん
な汚れも洗い流される。この実施例ではコンタク
トシール２０の半径方向にのびる後側面は軸方向
にリングエレメント１６の半径方向にのびる面に
押圧されている。リツプシール１９ａは船の外方
に向い、環状スペース２ａ内の圧力はスペース３
ａ内のそれよりも低い。特に船尾管のスペース１
内の油の圧力がスペース２ａ内のそれよりも高い
場合、リツプシール１８ａは船の内方を向いてい
る。膨脹可能部材２４を膨脹させる媒体と、コン
タクトシール２０とブツシユ１１の接触周面を潤
滑するための媒体及びこれらの媒体の圧力はもし
適当な供給システム及び通路が使用されるならば
異つても差支えない。
第５図には、望ましい膨脹可能部材２４の横断
面が示されている。内周面にはコンタクトシール
の外周面に接する複数のリブ２５が設けられてい
る。膨脹可能部材２４はゴム又はゴム状のプラス
チツク等の弾性材料で作られる。リブは変形可能
であるので、プロペラシヤフトの振動に起因する
コンタクトシールの半径方向の小振動は補償され
る。第５ａ図では、膨脹可能部材２４ａの内側面
及びコンタクトシール２０ｙの外周面２３ａは円
錐形状に形成され、これによつてコンタクトシー
ル２０ｙを軸方向にリングエレメントの半径方向
にのびる面に押圧するようになつている。
第６図には、前述の如く膨脹可能部材２４によ
り緊締された半径方向のコンタクトシール２０が
示されている。コンタクトシール２０の半径方向
にのびる両側面には、別の膨脹可能部材６１及び
６２が軸方向に配設されており、コンタクトシー
ルを軸方向に弾性的に支持している。これによ
り、プロペラシヤフトとコンタクトシールのハウ
ジングに対する傾動が許容される。分離された加
圧媒体は、導管６３，６４，６５を通つて膨脹可
能部材６１，６２に導かれる。少くとも１つの軸
方向の膨脹可能部材６１，６２により軸方向の弾
性的支持は第１図乃至第４図に示したどの実施例
にも応用することができる。
第７図は、半径方向コンタクトシール２０の一
部の半径方向にのびる面２１を軸方向に見た図で
あり、コンタクトシール２０はオーバーラツプし
た端部を有するセグメント２０ａにより構成され
ている。その内周面４０はシヤフトの方に向つて
夫々ブツシユに当接し、その外周面２３は膨脹可
能部材で囲繞されている。各セグメントは一端に
厚さを減少した部分４１を、他端に隣合うセグメ
ントの減厚部４１に突出した舌片４２を有する。
隣接セグメントの半径方向のエツジは装着状態で
は互いに接触しないので一体に縮めることができ
る。セグメントの数は都合により幾つにしてもよ
い。図には１例として６個のセグメントから成る
コンタクトシールが示されている。コンタクトシ
ールのセグメントの材料には耐食性を有する剛性
材料、例えば、グラフアイト、青銅、合成樹脂又
はこれらの複合材料及び同様の材料が使用され
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を船舶の船尾管シーリングに適
用した実施例を示す縦断面図、第２図は本発明の
他の実施例の中心線に関し片側のみを示す縦断面
図、第３図は第２図に示す実施例の一部を変更し
た実施例の第２図と異る部分のみを示す縦断面
図、第４図は更に他の実施例の中心線に関し片側
のみを示す縦断面図、第５図は膨脹可能な部材の
望しい断面の一例を示す断面図、第５ａ図は第５
図と異る膨脹可能な部材の断面図、第６図は膨脹
可能部材を半径方向コンタクトシールのセグメン
トの軸方向両側にも設けた実施例を示す要部縦断
面図、第７図は上記の各実施例のセグメントに分
割されたコンタクトシールのセグメントの形状を
示す正面図である。 １，２，３，４……環状室、１０……シヤフ
ト、１１……ブツシユ、１３〜１７……ハウジン
グ要素、２０……コンタクトシール、２０ａ……
セグメント、２４，６１，６２……膨脹可能な部
材、２５……リブ、２８，６３，６４，６５……
導管、７１……流量計、７２……制御手段。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ブツシユ１１によつて取り囲まれているシヤ
    フト１０を液体に対してシールするためのシヤフ
    トシール装置であつて、ハウジングと、該ハウジ
    ングに設けた環状室７０内にシヤフト１０と同軸
    に配置され、その内周面４０によつてブツシユ１
    １に接触しているリング状のコンタクトシール２
    ０とを有し、該コンタクトシール２０は、外周面
    ２３側からの締付け力によつて縮径するように、
    周方向にて互いにオーバーラツプする端部を備え
    た複数個のセグメント２０ａから構成されている
    前記シヤフトシール装置において、 前記環状室７０内に、中空リング状の膨脹可能
    な部材２４がコンタクトシール２０を外周面２３
    側から取り囲むように配置され、該中空リング状
    の膨脹可能な部材２４の中空部２６が、ハウジン
    グに設けた通路３０，３１を介して、シールされ
    るべき前記液体を含む空間と連通していることを
    特徴とするシヤフトシール装置。 ２ 膨脹可能な部材２４が、コンタクトシール２
    ０に接触している内周面に弾性変形可能なリブ２
    ５を備えていることを特徴とする、特許請求の範
    囲第１項に記載のシヤフトシール装置。 ３ 中空リング状の膨脹可能な部材２４の、膨脹
    以前の内径が、リング状のコンタクトシール２０
    の外径よりも小さいことを特徴とする、特許請求
    の範囲第１項または第２項に記載のシヤフトシー
    ル装置。
JP57192611A 1981-11-05 1982-11-04 シヤフトシ−ル装置 Granted JPS5884266A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19813143866 DE3143866A1 (de) 1981-11-05 1981-11-05 Abdichtungsanordnung mit einem radialgleitring
DE3143866.0 1981-11-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5884266A JPS5884266A (ja) 1983-05-20
JPH037832B2 true JPH037832B2 (ja) 1991-02-04

Family

ID=6145640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57192611A Granted JPS5884266A (ja) 1981-11-05 1982-11-04 シヤフトシ−ル装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4448425A (ja)
EP (1) EP0079480B1 (ja)
JP (1) JPS5884266A (ja)
KR (1) KR880000595B1 (ja)
BR (1) BR8206411A (ja)
CA (1) CA1193630A (ja)
DE (2) DE3143866A1 (ja)
ES (1) ES8402060A1 (ja)

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