NL193842C

NL193842C - Afdichting voor een roterende as met radiale lipafdichting.

Info

Publication number: NL193842C
Application number: NL8901132A
Authority: NL
Original assignee: Blohm & Voss Ind Gmbh
Priority date: 1988-05-07
Filing date: 1989-05-03
Publication date: 2000-12-04
Also published as: NL193842B; DE3815655A1; SE8901613L; GB8910555D0; DE3815655C2; CN1015401B; SE8901613D0; NL8901132A; CN1041030A; GB2218162A; GB2218162B; JPH0211969A; JPH086818B2; SE501939C2

Description

1 193842

Afdichting voor een roterende as met radiale iipafdichting

De uitvinding heeft betrekking op een afdichting voor een roterende as met ten minste een op de as of een asbus afdichtend aanliggende radiale hoofdlipafdichting en ten minste een radiale reservelipafdichting, die 5 met zijn afdichtrand in een eerste bedrijfstoestand bij normaal bedrijf en op de gewenste wijze functioneren van elke hoofdlipafdichting op afstand van de as of asbus ligt en in een tweede bedrijfstoestand bij het uitvallen van ten minste een radiale hoofdlipafdichting en althans normaal bedrijf in afdichtend aanliggend contact met de as of asbus brengbaar is.

Een dergelijke afdichting is bekend uit DE-A-2.028.427. Hierbij is een radiale reservelipafdichting 10 aanwezig, die tezamen met de drager daarvan axiaal verschuifbaar is opgesteld ten opzichte van de as of asbus teneinde de radiale reservelipafdichting in en uit een afdichtend werkzame stand te kunnen brengen. Dit betekent niet alleen een vrij dure en gecompliceerde constructie, maar brengt ook nog aanzienlijke werkzaamheden met zich om de radiale reservelipafdichting in geval dat nodig is, in de werkzame stand te brengen.

15 Met de uitvinding wordt beoogd bovenomschreven problemen weg te nemen door het voorzien in een relatief snel in werking te stellen en goedkope radiale reservelipafdichting.

Dit wordt overeenkomstig de uitvinding bereikt, doordat als radiale reservelipafdichting voor het afdichten van de as of de asbus ten minste een holle ringvormige radiale Iipafdichting aanwezig is, die via een drukleiding met een drukmedium, bij voorkeur lucht, belastbaar is, waarbij de holle ringvormige radiale 20 Iipafdichting zodanig elastisch vervormbaar is, dat zijn afdichtrand in althans de eerste bedrijfstoestand op enige afstand van de as of asbus is gelegen en in althans de tweede bedrijfstoestand een afdichtende stand inneemt. Door deze maatregelen is met relatief geringe kosten te voorzien in een radiale reservelipafdichting die bovendien snel door oppompen in de werkzame stand is te brengen zonder dat daarbij constructie-elementen ten opzichte van elkaar hoeven te verschuiven, hetgeen niet alleen de constructiekosten 25 aanzienlijk vermindert doch tevens ook de bedrijfszekerheid vergroot, omdat lange tijd niet geactiveerde, ten opzichte van elkaar verschuifbare delen klem kunnen gaan zitten.

Overeenkomstig een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding is er in voorzien bij een constructie, waarbij een schroefaskoker van een schip is af te dichten tegen omgevend water en waarbij naast elkaar drie radiale hoofdlipafdichtingen zijn opgesteld, waarvan de twee buitenste naar het omgevende water zijn 30 gekeerd en de binnenste naar een, een vloeibaar smeermiddel, bij voorkeur smeerolie, bevattende ruimte is gekeerd, de radiale reservelipafdichting in de richting van de smeermiddelruimte is aangebracht voor de binnenste radiale hoofdlipafdichting. Door deze maatregelen wordt verder bewerkstelligd, dat bij het in het ongerede raken van de hoofdlipafdichting die naar de het smeermiddel bevattende ruimte is toegekeerd, op eenvoudige wijze is vermeden, dat smeermiddel in het omgevingswater terecht kan komen, zodat ook 35 voldaan kan worden aan strenge mllieu-eisen.

Overeenkomstig een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding verdient het bij een constructie, waarbij een vloeibaar medium, zoals water, is af te dichten ten opzichte van een gasvormig medium, zoals lucht, en waarbij naast elkaar twee naar het vloeibare medium gekeerde radiale hoofdlipafdichtingen zijn opgesteld, de voorkeur, dat de radiale reservelipafdichting in de richting van het vloeibare medium is opgesteld voor de 40 aan de vloeistofzijde geplaatste radiale hoofdlipafdichting, zodat bij het uitvallen van een van de hoofdlipafdichtingen het binnendringen van water in de luchtruimte op effectieve wijze wordt voorkomen.

In dat geval verdient het verder de voorkeur, dat de radiale reservelipafdichting met water onder druk belastbaar is en voorzien is van een reeks in omtreksrichting verdeeld, dicht naast de afdichtrand aan de gaszijde uitmondende boringen, die eindigen in zich in omtreksrichting in het buitenvlak van de reservelipaf-45 dichting uitstrekkende groeven, die een zodanig hydrodynamisch effect bewerkstelligen, dat de uit de boringen tredende vloeistof in de richting van de afdichtrand wordt gestuwd. Door deze maatregelen wordt er voorzien in een watersluier, waarmee onder het bewust op de koop toe nemen van een geringe lekkage de smering van de holle ringvormige radiale Iipafdichting door middel van het perswater gewaarborgd dan wel verbeterd wordt.

50 Gezien de relatief lage kosten en geringe noodzakelijke constructieve maatregelen, kan er voor het verder vergroten van de betrouwbaarheid van de calamiteitenafdichting in zijn voorzien, dat voor elke actieve radiale Iipafdichting een holle ringvormige reservemanchet aanwezig is, terwijl het verder eenvoudig mogelijk is, dat naar wens de aanligdruk van de holle ringvormige radiale Iipafdichting regelbaar Is.

Opgemerkt wordt, dat uit het artikel ’’Improvements in Stern tube seals", Marine Engineer and Naval 55 Architect, June 1971, pag. 230 en 231, een afdichting bekend is, die voorzien is van een opblaasbaar lichaam. Deze afdichting is echter slechts bedoeld voor activeren onder statische omstandigheden bij reparaties aan de hoofdafdichting; derhalve geen reserveafdichting bedoeld voor gebruik op volle zee tijdens 193842 2 uitval van een hoofdafdichting, hetgeen ook blijkt uit het feit dat het opblaasbare lichaam niet voorzien is van een afdichtrand.

Verder wordt opgemerkt, dat het aanbrengen van groeven en boringen voor het verbeteren van het smeereffect op zich in algemene zin bekend is uit het handboek Dubbel, Band 1, Springer Verlag Berlin 5 1970, pag. 713-719.

In de tekening is het onderwerp van de uitvinding aan de hand van twee uitvoeringsvoorbeelden schematisch weergegeven. Daarbij toont: figuur 1 een radiale reservelipafdichting in samenhang met een gebruikelijke asafdichting bij een 10 schroefaskoker; figuur 2 een radiale reservelipafdichting in samenhang met een asafdichting voor een vloeibaar medium ten opzichte van een gasvormig medium; en figuur 3 de radiale reservelipafdichting volgens figuur 2 op vergrote schaal.

15 In figuur 1 is een afdichting weergegeven, waarbij op een schroefas 1 een loopbus 2 is aangebracht. De as 1 is gelagerd in een niet weergegeven lagerbus, die gedragen wordt door een nok 3 van de askoker, waaraan ook een afdichthuis 4 is bevestigd, dat bestaat uit vijf axiaal vlaksgewijs tegen elkaar aan gelegen huisringen 4.1, 4.2,4.3, 4.4 en 4.5 en vier telkens tussen twee huisringen opgestelde, radiale lipafdichtingen 5.1, 5.2,5.3 en 6.

20 De radiale lipafdichtingen 5.1 en 5.2 zijn naar het omgevingswater A toegekeerd, terwijl de radiale lipafdichting 5.3 naar een smeermiddelruimte S toe is gekeerd. Gezien in de richting van de smeermiddel-ruimte S bevindt zich voor de radiale lipafdichting 5.3 een verdere, naar die ruimte toe gekeerde radiale lipafdichting 6. De radiale lipafdichtingen 5.1, 5.2 en 5.3 zijn zoals gebruikelijk uitgevoerd als massieve afdichtringen en doen dienst als hoofdafdichtingen, terwijl de radiale lipafdichting 6 is uitgevoerd als holle 25 afdichtring en als reserveafdichting is in te zetten. De holle ruimte 7 van deze afdichting 6 is via een met een streeplijn aangeduide leiding 8, waarin een niet weergegeven afsluit- resp. stuurorgaan is opgenomen, verbonden met een eveneens niet weergegeven, perslucht leverende drukbron.

De holle-ringafdichting 6 is elastisch vervormbaar en zodanig uitgevoerd, dat deze bij uitgeschakeld drukmedium op grond van zijn elastische terugstelkracht met zijn afdichtrand 6' op kleine afstand van het 30 oppervlak van de loopbus 2 ligt. Deze bedrijfstoestand is vastgelegd in figuur 1.

Bij belasten met drukmedium vervormt de holle-ringafdichting zodanig, dat zijn afdichtrand 6' op het oppervlak van de loopbus 2 rust, waarbij de gewenste aanligdruk op eenvoudige wijze instelbaar is door corresponderende sturing van de drukmediumdruk.

De holle-ringafdichting 6 bevindt zich tijdens normaal bedrijf, dat wil zeggen bij het normaal functioneren 35 van de naar de smeermiddelruimte S toegekeerde massieve-ringafdichting 5.3, in zijn op afstand gelegen positie.

Doet zich het uitvallen of ondicht worden van de genoemde massieve-ringafdichting voor, dan wordt met behulp van een niet weergegeven voeler- of meldsysteem de holle-ringafdichting omgeschakeld in zijn werkstand en treedt zodoende als volwaardige vervangingsafdichting in werking.

40 In figuur 2 is een asafdichting weergegeven, waarbij op een as 1 een loopbus 2 is aangebracht De as 1 is gelagerd in een niet weergegeven lager, dat gedragen wordt door een nok, waaraan een afdichthuis 4 is bevestigd, dat bestaat uit vier axiaal vlaksgewijs tegen elkaar aan gelegen huisringen 4.1,4.2, 4.3 en 4.4 alsmede drie telkens tussen twee huisringen opgestelde radiale lipafdichtingen 5.1,5.2 en 6.

Hier zijn alle radiale lipafdichtingen gelijk gericht en wel naar de in het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld 45 met water gevulde ruimte W toe.

! De radiale lipafdichtingen 5.1 en 5.2 zijn op gebruikelijke wijze uitgevoerd als massieve-ringafdichtingen en doen dienst als hoofdafdichtingen, terwijl de radiale lipafdichting 6 is uitgevoerd als holle-ringafdichting en als reserveafdichting is in te zetten.

De holle ruimte 7 van deze afdichting 6 is via een met een streeplijn aangeduide leiding 8 verbonden met 50 een niet weergegeven, in dit geval water leverende drukbron. De wand van de holle-ringafdichting 6 is vlak naast zijn afdichtrand 6' voorzien van een krans zich in omtreksrichting uitstrekkende, fijne boringen 9, die zodanig gedimensioneerd en aangebracht zijn, dat deze een voor het smeren van de afdichtrand 6' van de holle-ringafdichting 6 voldoende watersluier beschikbaar houden.

Bij in de figuur 3 getoonde variant zijn aanvullend op de genoemde fijne boringen 9 in omtreksrichting 55 groeven 10 aanwezig, die zodanig zijn uitgevoerd, dat ze hydrodynamisch werkzaam de uit de boringen 9 tredende watersluier in de richting van de afdichtrand 6' sturen en zodoende het smeren verder ondersteunen.

Claims

1. Afdichting voor een roterende as met ten minste een op de as of een asbus afdichtend aanliggende radiale hoofdlipafdichting en ten minste een radiale reservelipafdichting, die met zijn afdichtrand in een 5 eerste bedrijfstoestand bij normaal bedrijf en op de gewenste wijze functioneren van elke hoofdlipafdichting op afstand van de as of asbus ligt en in een tweede bedrijfstoestand bij het uitvallen van ten minste een radiale hoofdlipafdichting en althans normaal bedrijf in afdichtend aanliggend contact met de as of asbus brengbaar is, met het kenmerk, dat als radiale reservelipafdichting voor het afdichten van de as (1) of de asbus (2) ten minste een holle ringvormige radiale lipafdichting (6) aanwezig is, die via een drukleiding (8) 10 met een drukmedium, bij voorkeur lucht, belastbaar is, waarbij de holle ringvormige radiale lipafdichting zodanig elastisch vervormbaar is, dat zijn afdichtrand (θ') in althans de eerste bedrijfstoestand op enige afstand van de as of asbus is gelegen en in althans de tweede bedrijfstoestand een afdichtende stand inneemt

2. Afdichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat bij een constructie, waarbij een schroefaskoker van 15 een schip is af te dichten tegen omgevend water (A) en waarbij naast elkaar drie radiale hoofdlipafdichtin· gen (5.1-5.3) zijn opgesteld, waarvan de twee buitenste (5.1, 5.2) naar het omgevende water zijn gekeerd en de binnenste (5.3) naar een, een vloeibaar smeermiddel, bij voorkeur smeerolie, bevattende ruimte (S) is gekeerd, de radiale reservelipafdichting (6) in de richting van de smeermiddelruimte is aangebracht voor de binnenste radiale hoofdlipafdichting. (Figuur 1)

3. Afdichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat bij een constructie, waarbij een vloeibaar medium, zoals water, is af te dichten ten opzichte van een gasvormig medium, zoals lucht, en waarbij naast elkaar twee naar het vloeibare medium gekeerde radiale hoofdlipafdichtingen (5.1, 5.2) zijn opgesteld, de radiale reservelipafdichting (6) in de richting van het vloeibare medium is opgesteld voor de asm de vloeistofzijde geplaatste radiale hoofdlipafdichting (5.2). (Figuur 2)

4. Afdichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de radiale reservelipafdichting (6) met water onder druk belastbaar is en voorzien is van een reeks in omtreksrichting verdeeld, dicht naast de afdichtrand (θ') aan de gaszijde uitmondende boringen (9), die eindigen in zich in omtreksrichting in het buitenvlak van de reservelipafdichting uitstrekkende groeven (10), die een zodanig hydrodynamisch effect bewerkstelligen, dat de uit de boringen tredende vloeistof in de richting van de afdichtrand wordt gestuwd. (Figuur 2)

5. Afdichting volgens conclusie1, met het kenmerk, dat voor elke actieve radiale lipafdichting een holle ringvormige reservemanchet aanwezig is.

6. Afdichting volgens conclusie 1 en 2, met het kenmerk, dat de aanligdruk van de holle ringvormige radiale lipafdichting regelbaar is. Hierbij 3 bladen tekening