SE501938C2 - Säkerhetsanordning vid en tätningsanordning för roterande axlar, i synnerhet för fartygs propellerhylsor - Google Patents

Description

501 938 2 Uppfinningen har till uppgift att undanröja dessa olägenheter och att i enlighet därmed modifiera den kända säkerhetsanord- ningen så att en reducerad smörjmedelsförsörjning upprätt- hälles trots avbrottet i smörjmedelsströmmen, vilken reduce- rade smörjmedelsförsörjning förhindrar att de övriga manschet- terna går torrt och vidare förhindrar att ett vakuum utveck- las i utrymmet bakom den aktiverade reservmanschetten. För lösning av denna uppgift föreslås enligt den kännetecknande delen av kravet l att, såsom reservmanschett verkar den manschett som är anordnad intill den yttersta av de manschet- ter som är vända mot smörjmedelsutrymmet, och att denna manschett vid normaldrift påverkas vid fram- och baksidan av smörjmedlet och med ett tryck som är lägre än det för mediet som skall tätas samt att vid bortfall av den yttersta man- schetten sker avspärrningen av smörjmedlet så att endast smörjmedelstillförseln till framsidan avbrytes men att smörj- medelstillförseln till baksidan (med det låga trycket) förblir upprätthållen.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningsföremålet alstras de bägge olika trycken för smörjmedlet medelst det statiska trycket för smörjmedelspelarna från två på olika höjd ovanför tätningsanordningen anordnade samlingsbehållare, var- vid den högre anordnade samlingsbehållaren via en ledning är förbunden med smörjmedelsutrymmet och den lägre anordnade samlingsbehållaren via en ledning är förbunden med utrymmena vid baksidan och vid framsidan av reservmanschetten, och var- vid avspärrningsorganet är inkopplat i ledningen som gär till utrymmet vid framsidan.

Härigenom är det med hjälp av enkla medel möjligt att genom höjdinställning av samlingsbehållarna anpassa smörjmedlets tryck efter trycket för mediet som skall tätas och även att reglera det reducerade trycket motsvarande omständigheterna när det blir erforderligt att aktivera reservmanschetten.

Enligt en annan variant föreslås att avstängningsorganet är manövrerbart med hjälp av en detektor som reagerar på tryck- 3 501 938 stegring i utrymmet vid framsidan av reservmanschetten.

Härigenom kan säkerhetsanordningens effektivitet höjas efter- som redan obetydliga tryckändringar kan detekteras med hjälp av automatiken.

En ytterligare ökning av säkerhetseffekten kan enligt uppfin- ningen uppnås genom att reservmanschetten och/eller axeln i området för reservmanschetten är så utformade att reservman- schetten vid axelns rotation utsätts för ständiga, kontrol- lerande svängningar eller vibrationer så att läppens kant utför pumprörelser, Genom den ständiga “pumpningen" med hjälp av reservmanschet- tens tätningsläpp kommer därvid smörjmedel varaktigt eller kontinuerligt att föras fram direkt till denna, varigenom den kyls tillräckligt och därmed får en skonsam drift såsom huvudmanschett. Dessutom upprätthålles genom pumpeffekten ett ständigt smörjoljecirkulationsflöde från utrymmet vid fram- sidan av reservmanschetten, via det öppnade avstängnings- organet, samlingsbehållaren och tillbaka till utrymmet vid baksidan av reservmanschetten.I händelse av att mediet som skall tätas skulle tränga in förbi manschetten som är vänd mot detta medium som skall tätas kan detta eventuellt inträngande medium fortlöpande transporteras in till samlingsbehållaren genom detta cirkulationsflöde. Därifrån kan mediet med lätthet avtappas efter avskiljning.

Såsom en speciell metod för alstring av pumprörelserna före- slås enligt en ytterligare variant att axelns yta i området för reservmanschetten utformas i form av en excenter, varvid excentricíteten maximalt skall uppgå till 4 mm.

På ritningarna illustreras uppfinningsföremålet schematiskt och i exemplifierande syfte. På ritningarna visar: Fig. l i längdsnitt en säkerhetsanordning vid en såsom multi- pelmanschettätning utformad propellerhylstätning, och 501 938 4 fig. 2 smörjmedelsarrangemanget för propellerhylstätningen enligt fig. 1.

I fig. 1 betecknas en multipelmanschettätning med hänvisnings- siffran 1, och dess manschetter M1 och M2 är med sina tät- ningsläppar vända mot mediet som skall tätas, i föreliggande fall havsvattnet W, medan manschetterna M3 och M4 med sina tätningsläppar är vända mot propellerhylsans inre, i det följande betecknat såsom smörjmedelsutrymmet S. De nämnda manschetterna samverkar med sina tätningsläppar med en buss- ning 2 som är uppdragen på propelleraxeln 3 och som vid den ena änden, via en fläns 4, är förbunden med propellernavet, och vid den andra änden skjuter in i propellerhylsan 5.

Manschetterna är vardera inspända mellan två stationära stöd- ringar så att det mellan varje två manschetter bildas en ring- kammare, och närmare bestämt kammaren Kl mellan manschetterna Ml och M2, kammaren K2 mellan manschetterna M2 och M3 och kammaren K3 mellan manschetterna M3 och M4.

Manschetten M3 intar en särställning såtillvida att den är insatt såsom inaktiv reservmanschett, dvs vid normaldrift ut- övar den ingen tätningsfunktion, men i händelse av bortfall av manschetten M4 aktiveras den såsom tätningsmanschett. Man- schetten görs overksam eller inaktiv genom att kamrarna K2 och K3 påverkas med smörjmedel med samma tryck. Tillförseln respektive bortledningen av smörjoljan sker genom de med hjälp av pilar antydda kanalerna 6 och 7. Bortfaller manschetten M4 så förlorar den sin tätningsförmåga och påverkas reservman- schetten M3 på dess framsida med trycket av smörjoljan från smörjmedelsutrymmet S. I denna situation kommer ledningen 7 att stängas, såsom beskrives närmare nedan, och därmed för- hindras bortledningen av olja från kammaren K3. Smörjolje- trycket i ledningen 6 bibehålles, och närmare bestämt på en nivå som ligger under sjövattnets W tryck.

Mot den på detta sätt aktiverade reservmanschetten M3 verkar således på framsidan trycket isnnörjmedelsutrymmet S, dvs i föreliggande fall cirka 1,3 bar, och på baksidan det relativt s 501 938 sett lägre smörjoljetrycket i ledningen 6, dvs cirka 0,8 bar.

Detta tryck garanterar att bildandet av ett vakuum i kammaren K2 med säkerhet undvikes.

I området för reservmanschettens M3 tätningsläpp är bussningen 2 utformad i form av en excenter, och närmare bestämt så att manschettens M3 tätningsläpp vid bussningens 2 rotation utför en ständig radiell rörelse fram och åter, vilken - såsom är känt vid dylika manschetter - leder till en pumpverkan så att smörjoljan i ledningarna 6 och 7 erhåller den strömning som antyds med pilarna. Excentriciteten E får naturligtvis inte överskrida en viss storlek och uppgår maximalt till 4 mm.

I fig. 2 illustreras i förminskad skala tätningsanordningen enligt fig. l och därav framgår smörjmedelsarrangemanget. De till kamrarna K2 respektive K3 anslutna ledningarna 6 respek- tive 7 går till en samlingsbehållare 8 för smörjolja, vilken är anordnad lägre än sjövattnets W yta WL, så att det statiska trycket i kamrarna K2 och K3 är lägre än sjövattnets W statiska tryck.

I ledningen till kammaren K3 är ett avstängningsorgan ll in- kopplat, vilket vid normaldrift är öppet och vilket vid bort- fall av manschetten M4, dvs för aktivering av reservmanschet- ten M3, stängs för hand eller med hjälp av en sensor. En andra samlingsbehållare 9 är anordnad högre än sjövattnets W yta WL och är via en ledning lO förbunden med smörjmedelsutrymmet S.

Denna samlingsbehållare 9 sörjer således för upprätthållande av trycket i smörjmedelsutrymmet S, vilket tryck är högre än sjövattnets W statiska tryck, i föreliggande fall cirka 1,3 bar.

Claims (6)

501 938 6 PATENTKRAV

1. l. Säkerhetsanordning vid en tätningsanordning (1) för roter- ande axlar (2, 3), i synnerhet för propellerhylsor (5) till fartygsframdrivningsmaskinerier, med två grupper (M1, M2 resp. M3, M4) av vardera åtminstone två i axiell riktning intill var- andra anordnade, vardera mellan två stationära stödringar in- spända läppmanschetter av elastomermaterial, varvid den man- schettgrupp (M1, M2) som angränsar till mediet (W) som skall tätas är vänd mot detta och den andra gruppen (M3, M4) är vänd mot det utrymme (S) som är fyllt med ett flytande smörjmedel, företrädesvis olja, som står under samma eller något högre tryck än mediet som skall tätas och varvid en av de mot smörjmed- elsutrymmet vända manschetterna verkar såsom reservmanschett (M3), vilken vid normaldrift påverkas med samma smörjmedelstryck såväl på sin framsida som även på sin baksida och därmed är avaktiverad eller' bringad till ett overksamt tillstånd, men vilken vid bortfall av en av de mot smörjmedelsutrymmet (S) vända manschetterna (M4) aktiveras genom avstängning av smörjmedels- tillförseln till reservmanschetten medelst ett avstängningsorgan (ll), k ä n n e t e c k n a d av'att såsom reservmanschett (M3) verkar den manschett som angränsar till den yttersta (M4) av de mot smörjmedelsutrymmet vända manschetterna och av att denna vid normaldrift på fram- och baksidan påverkas av smörjmedlet med ett lägre tryck än det för mediet (W) som skall tätas samt av att av- stängningen av smörjmedlet vid bortfall av den.yttersta manschet- ten (M4), sker så att endast smörjmedelstillförseln (7) till framsidan avbrytes och att den till baksidan (6) med det lägre trycket upprätthålles.

2. Säkerhetsanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att de bägge olika trycken för smörjmedlet alstras genom det statiska trycket för smörjmedelspelarna från två på olika höjd över tätningsanordningen (1) anordnade samlingsbehållare (8, 9), varvid den högre anordnade samlingsbehàllaren (9) via en ledning (10) är förbunden med smörjmedelsutrymmet (S) och varvid den lägre anordnade samlingsbehàllaren (8) via vardera en ledning (6 501 938 7 i resp. 7) är förbunden med utrymmet (K2) vid baksidan och utrymmet (K3) vid framsidan av reservmanschetten (M3) och varvid av- stängningsorganet (ll) är inkopplat i ledningen (7) som går till utrymmet (K3) vid framsidan.

3. Säkerhetsanordning enligt krav 1. eller 2, k ä n n e - t e c k n a d av att avstängningsorganet (ll) är manövrerbart med hjälp av en pà tryckstegring i utrymmet (K3) på framsidan om reservmanschetten (M3) reagerande detektor.

4. Säkerhetsanordning enligt något eller nàgra av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d av att reservmanschetten (M3) och/eller axeln (2, 3) i området för reservmanschetten är så utformade att reservmanschetten 'vid axelns rotation utsätts för ständiga, kontrollerade svängningar eller vibrationer så att läppens kant utför pumprörelser.

5. Säkerhetsanordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att pumpsvängningarna beror på en excentrisk utformning av axelns (2, 3) yta i området för reservmanschetten (M3).

6. Säkerhetsanordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att excentriciteten maximalt uppgår till 4 mm.