NL194478C - Samenstel van een afdichting en een as, zoals een scheepsschroefas. - Google Patents

Description

1 194478

Samenstel van een afdichting en een as, zoals een scheepsschroefas

De uitvinding heeft betrekking op een samenstel van een afdichting en een as, zoals een scheepsschroefas, waarbij de afdichting tijdens gebruik grenst aan een verontreinigingen bevattend vloeibaar medium, zoals 5 zeewater, en is uitgerust met een afdichtmantel uit één of meer steunringen, die althans één lip* en/of glijafdichtring voor samenwerking met de as draagt, waarbij in de afdichtmantel een naar de vloeibaar mediumzijde toe open ringkamer is uitgespaard tegen de monding waarvan, een door de as meeroteerbaar gedragen vuilkeerring aanligt met een hier deel van uitmakende ringlip, zodanig dat in de ringvormige kamer bij het in ten minste een richting draaiende van de as als gevolg van het meeroteren van de vuilkeerring 10 een onderdruk optreedt.

Een dergelijk samenstel van een afdichting en een as is uit de praktijk bekend. Deze bekende samenstellen mogen dan wel voldoende bescherming bieden tegen het binnendringen van grove delen tot in de ringvormige kamer, doch die bescherming is dubieus, wanneer het om fijne vuildeeltjes gaat, welke op grond van de onderdruk, welke in de ringvormige kamer en daardoor teven in het bereik van de feitelijke 15 ringafdichting heerst, worden aangezogen.

Aan de uitvinding ligt derhalve het probleem ten grondslag, deze bezwaren te ondervangen en dienovereenkomstig een samenstel van de in de aanhef vermelde soort zodanig nader te vervolmaken, dat ook zeer kleine vuildeeltjes door de feitelijke ringafdichting worden tegengehouden. Dit overeenkomstig de uitvinding aan de orde gestelde probleem wordt, volgens de uitvinding opgelost doordat de, de ringvormige kamer 20 begrenzende wand van de afdichtmantel een zodanig doorlaatbaar poreus wanddeel omvat, dat bij het draaien van de as in de ten minste ene richting ten gevolge van de opgewelde onderdruk een voortdurend nastromen van het vloeibaar medium dóór het poreuze wanddeel heen de ringvormige kamer in gewaarborgd is.

Hierbij wordt, door het nastromen van medium door het poreuze wanddeel de ringkamer in bewerkstel-25 ligd, dat een voortdurende kringloopstroom van vloeistof in stand worden gehouden, waarvan de stromings-richting tegengesteld is aan een eventuele stroming naar de feitelijke afdichting, waardoor het doordringen van verontreinigingen bevattende vloeistof tot aan de feitelijke afdichting wordt verhinderd.

In de volgconclusies staat een aantal voordelige uitvoeringsvormen volgens de uitvinding nader vermeld.

Zo wordt het samenstel in een voordelige uitvoeringsvorm gekenmerkt, doordat het poreuze wanddeel is 30 verkregen door een plaatselijke verandering van de structuur van een, de ringvormige kamer begrenzende steunring.

Hierdoor is het poreuze wanddeel in de buitenste steunring geïntegreerd, hetgeen bij nauwe ruimtelijke omstandigheden in axiale richting gewenst kan zijn.

In een alternatieve uitvoeringsvorm wordt een samenstel volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat het 35 poreuze wanddeel is gevormd door een tussen de buitenste steunring en een verdere steunring in ingevoegde, afzonderlijke steunring uit poreus materiaal.

Deze uitvoeringsvorm is speciaal geschikt voor toepassingsgevallen, waarbij ruimteproblemen geen rol spelen.

In een verdere voordelige uitvoeringsvorm wordt een samenstel volgens de uitvinding gekenmerkt, 40 doordat van de vuilkeerring de lip die aanligt tegen de monding van de ringkamer is uitgerust met dynamisch werkende transportelementen, zoals vleugels of spiraalgroeven, welke bij de draaibeweging van de as een pompwerking en daardoor een stroming van vloeibaar medium via de monding de ringkamer uit opwekken.

Met deze maatregelen wordt bereikt, dat de kringloopstroming door de ringkamer wordt geïntensiveerd, 45 hetgeen speciaal van belang is, wanneer na langdurig bedrijf van de as in vervuild water de doorlaatbaarheid van het poreuze wanddeel doordat deze dicht gaat zitten, afneemt.

In een nadere uitwerking wordt een samenstel volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat de transportelementen zodanig zijn uitgevoerd, dat bij het omkeren van de rotatiebeweging van de as een omkering van de stromingsrichting door het poreuze wanddeel plaatsvindt.

50 Hiermee is het mogelijk, van tijd tot tijd een zekere mate van zelfreiniging van het poreuze wanddeel te realiseren, waardoor het dicht gaan zitten van de poriën na langdurig normaal bedrijf moet worden verhinderd.

In een bijzonder voordelige uitvoeringsvorm wordt een samenstel volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat het doorlaatbare poreuze wanddeel is vervaardigd uit sintermateriaal.

55 Dit biedt het voordeel dat op eenvoudige wijze een filter kan worden gerealiseerd, waarmee fijne vuildeeltjes uit het medium kunnen worden gezeefd.

Uit het Duitse octrooischrift 3.205.538 is het weliswaar bij afdichtringen voor roterende assen bekend,

V

« 194478 2 vóór de ringafdichting een, met de as meedraaiende plaat aan te brengen, welke plaat is uitgerust met, een kringloopstroming van het medium teweeg brengende transportelementen en in de stromingsbaan van die kringloopstroming aan de toestroomzijde een poreuze laag in te schakelen. Bij deze bekende uitvoering gaat het echter bij het af te dichten medium niet om verontreinigingen bevattend water, doch om een 5 mengsel van lucht en vloeistof, in het bijzonder een otienevel, zoals deze bij krukasruimtes van verbrandingsmotoren voorkomen. Dienovereenkomstig werkt hier de poreuze laag niet als een vuilkerende inrichting, doch is werkzaam om de vloeibare fase van de gasvormige fase van een gas-vloeistofmengsel van elkaar te scheiden.

Opgemerkt wordt dat uit het Duitse Offenlegungsschrift 3.924.270 van aanvraagster een afdichting 10 bekend is voor een scheepsschroefas, welke afdichting een aantal achter elkaar geplaatste ringafdichtingen omvat en een ringkamer voor de eerste en/of achter de laatste ringafdichting. Uit deze publicatie is bekend een pompende werking in de ringkamers op te wekken door middel van hydrodynamische groeven, welke zijn aangebracht in de doorgangen tot de ringkamers. Door deze pompende werking wordt vloeistof weggeleid van de ringafdichtingen en wordt de druk op deze ringafdichtingen verlaagd, hetgeen doorlekken 15 daarvan helpt verhinderen. Uit deze publicatie is niet bekend filters toe te passen om het binnendringen van vuildelen in de afdichting te voorkomen.

Bovendien wordt opgemerkt dat uit het Duitse Offenlegungsschrift 3.143.866 een afdichting voor een scheepsschroefas bekend is, voorzien van een glijringafdichting, welke met een in radiale richting instelbare kracht tegen de scheepsschroefas kan worden gedrukt, door middel van een rondom deze glijringafdichting 20 aangebracht zwellichaam. Dit zwellichaam kan daartoe worden gevuld met een vulmedium, in het bijzonder lucht of water. Uit deze bekende afdichting is bekend bij gebruik van zeewater als vulmedium voor de ruimte tussen de glijringafdichting en een buitenste lipafdichting een filter toe te passen teneinde te voorkomen dat grove vuildelen in het zwellichaam terecht komen. Bij deze bekende afdichting wordt evenwel op geen enkele wijze verhinderd dat fijne vuildeeltjes de afdichting kunnen binnendringen.

25

In de tekening is een tweetal uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding weergegeven en aan de hand daarvan zal de uitvinding thans nog nader worden toegelicht.

Figuur 1 is een langsdoorsnede van een schroefas en een afdichtinrichting met een drietal lipafdichtingen en een poreus deel; en 30 figuur 2 laat, eveneens in langsdoorsnede, een soortgelijke schroefas met afdichtinrichting als figuur 1 zien met een poreus deel.

In beide figuren is een scheepsschroefas 3 aangeduid, waarvan de asbus 2 een flens 2a heeft, die door middel van een schroefverbinding is verbonden met de slechts aangeduide schroef 1.

35 Tegen de asbus 2 ligt een drietal lipafdichtringen 10a-10c aan, welke zodanig op afstand achter elkaar zijn aangebracht, dat twee lipafdichtringen 10b, 10c naar het af te dichten buitenwater W en één naar de smeerolieruimte S van het (niet weergegeven) asleger toe zijn gekeerd.

De lipafdichtringen 10a-10c zijn elk ingespannen tussen telkens twee draagringen 4, 5, 6, 7, welke met elkaar zijn verbonden en als een geheel aan de stevenbus N van het schip zijn bevestigd. Beide figuren 40 hebben gemeen, dat tussen de buitenste lipafdichtring 10c, welke naar het buitenwater W toe is gekeerd, en het buitenwater W in de buitenste steunring 7 een, naar het buitenwater W toe open ringkamer 9 is uitgespaard en dat vóór de monding van de ringkamer 9 een in dwarsdoorsnede ongeveer U-vormige vuilkeerring 8 is aangebracht, welke met zijn ene been 8a met de asbus 2 draaivast is verbonden en met zijn andere been 8b losjes aanligt tegen de kopwand van de buitenste ring 7.

45 Gemeen hebben de beide uitvoeringsvormen voorts, dat het been 8b van de vuilkeerring 8 aan zijn, naar de steunring toegekeerde zijde is voorzien van vleugels 12, die een extra centrifugale versnelling uitoefenen op het buitenwater waarin ze steken, waardoor de onderdruk in de ringkamer 9 sterker zal zijn dan wanneer ze afwezig zijn.

Verder hebben beide uitvoeringsvormen gemeen, dat in de, de ringkamer 9 begrenzende draagringwand 50 een permeabel en poreus deel is opgenomen, dat het nastromen van buiten afkomstig buitenwater tot in de ringkamer 9 mogelijk maakt, waarbij vuildeeltjes door het poreuze deel worden afgevangen en daardoor slechts van vuildeeltjes vrij buitenwater bij de lipafdichtring 10c terecht kan komen.

Waar de uitvoeringsvormen volgens de beide figuren in verschillen is wijze van uitvoering van het permeabele poreuze deel enwel wordt volgens figuur 1 de porositeit verkregen door een structuur-55 verandering 7a in de zin van waterdoorlaatbaarheid van de draagring 7, terwijl volgens figuur 2 het poreuse deel wordt gevormd door een aparte draagring 11 uit permeabel poreus materiaal, welke is ingespannen tussen de draagring 7 en de draagring 6.

\J

Claims (6)

1. Samenstel van een afdichting en een as, zoals een scheepsschroefas, waarbij de afdichting tijdens gebruik grenst aan een verontreinigingen bevattend vloeibaar medium, zoals zeewater, en is uitgerust met 5 een afdichtmantel uit één of meer steunringen, die althans één lip- en/of glijafdichtring voor samenwerking met de as draagt, waarbij in de afdichtmantel een naar de vloeibaar mediumzijde toe open ringkamer is uitgespaard tegen de monding waarvan, een door de as meeroteerbaar gedragen vuilkeerring aanligt met een hier deel van uitmakende ringlip, zodanig dat in de ringvormige kamer bij het in ten minste een richting draaiende van de as als gevolg van het meeroteren van de vuilkeerring een onderdruk optreedt, met het 10 kenmerk, dat de de ringvormige kamer (9) begrenzende wand van de afdichtmantel een zodanig doorlaatbaar poreus wanddeel (7a, 11) omvat, dat bij het draaien van de as in de ten minste ene richting ten gevolge van de opgewelde onderdruk een voortdurend nastromen van het vloeibaar medium dóór het poreuze wanddeel (7a, 11) heen de ringvormige kamer (9) in gewaarborgd is.

2. Samenstel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het poreuze wanddeel (7a) is verkregen door een 15 plaatselijke verandering van de structuur van de, de ringvormige kamer (9) begrenzende steunring (7).

3. Samenstel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het poreuze wanddeel is gevormd door een, tussen de buitenste steunring (7) en uit een verdere steunring (6) in ingevoegde, afzonderlijke steunring (11) uit poreus materiaal.

3 194478 «

4. Samenstel volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat van de vuilkeerring (8) de lip 20 (8b), die aanligt tegen de monding van de ringkamer (9) is uitgerust met dynamisch werkende transport- elementen (12), zoals vleugels of spiraalgroeven, welke bij de draaibeweging van de as (2) een pompwerking en daardoor een stroming van vloeibaar medium via de monding van de ringkamer (9) uit opwekken.

5. Samenstel volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de transportelementen (12) zodanig zijn uitge-25 voerd, dat bij het omkeren van de rotatiebeweging van de as een omkering van de stromingsrichting door het poreuze wanddeel (7a, 11) plaatsvindt.

6. Samenstel volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het doorlaatbare poreuze wanddeel (7a, 11. is vervaardigd uit sintermateriaal. Hierbij 2 bladen tekening