DE1531743A1 - Sealing device for propellers - Google Patents
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Description
DH. ING. ERNST MAIERDH. ING. ERNST MAIER
8 MÜNCHEN SS8 MUNICH SS
A 263 67
A 2.54 67A 263 67
A 2.54 67
AKTIEßOLAGET KARlSTADS IaEKANISKA WERlCGTAD Karlstad, / SchwedenSHARE LOCATION KARlSTADS IaEKANISKA WERlCGTAD Karlstad, / Sweden
Diclitungsvorrichtung für Schiffsschrauben.Diclitation device for propellers.
Die Erfindung betrifft eine Bichtungsvorrichtung für Schiffsschrauben bzw« Schraübenpropelle,r, V/ass er turbinen oder -Pumpen -mit verstellbaren und in einer Nabe drehbaren Flügeln, weiche die Aufgabe hat, den Raum zwischen der Nabe und dem Flügel abzudichten. Eine erfindungsgemässe Dichtungsvorrichtung be- sitzt zwei oder mehrere Dichtungsringe, von denen mindestens einer auf der Nabe sitzt und mindestens einer auf dem Flügel, sowie ringförmige Dichtungselemente aus elastischem Material. • Durch eine solche Dichtungsvorrichtung soll verhindert werden, daß Wasser in die Nabe leclct und die Steigungsverstellvorricht-The invention relates to a sealing device for ship propellers or «screw propellers, r, V / ater turbines or pumps -with adjustable blades that can be rotated in a hub, soft has the task of sealing the space between the hub and the wing. A sealing device according to the invention has two or more sealing rings, of which at least one sits on the hub and at least one on the wing, as well as annular sealing elements made of elastic material. • Such a sealing device is intended to prevent that water leaks into the hub and the pitch adjustment device
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ungen und Lager der Flügel beschädigt, und ferner verhindert werden, daß Öl aus der Nabe herausleckt, wenn diese mit öl gefüllt ist.ungen and bearings of the blades are damaged, and also prevented oil from leaking out of the hub when it is filled with oil is filled.
Infolge ihrer Lage ist der Zugang zu den Schraubenprop-ellern, Wasserturbinen und -Pumpen zur Uberliolung und für Instandsetzungsarbeiten gewöhnlich schwierig, so daß in der Regel umfangreiche und zeitraubende Haßnahmen getroffen werden müssen, z.B. das Docken im Falle von Schiffen oder Ableiten von Kanälen im Falle von Wasserturbinen und -Pumpen. Es ist natürlich erwünscht, daß die Perioden zwischen solch ausged ehnten ilaßnahmen so lange als möglich sind. Oft bestimmt die Lebensdauer der Dichtungsvorriclitungen zwischen den verstellbaren Flügeln und der Nabe, in welcher die Flügel gelagert sind, die Länge dieser Perioden. Die Dichtungselemente, welche Teile der Dichtungsvorrichtung bilden und zwischen einer beweglichen Flädie und einer unbeweglichen Fläche abdichten sollen, sind einem Verschleiß ausgesetzt. In der Regel kann ein Schiff.nicht mit kurzer Vorankündigung ins Dock gebracht oda: ein Kanal abgeleitet nrerden, ohne daß grosse Schwierigkeiten und Störungen entstehen. Es ist daher wünschenswert, daß ein Lecken durch die Dichtungsvorrichtungen in verhältnismässig einfacher lvreise zum Stillstand gebracht werden kann, damit umfangreiche Maßnahmen auf einen geeig- · neteren Zeitpunkt verschoben werden können·As a result of their location, access to screw propellers, water turbines and pumps for overhaul and repair work is usually difficult, so that extensive and time-consuming measures must be taken, e.g. docking in the case of ships or draining canals in the case of water turbines and pumps. It is of course desirable that the periods between such extensive operations be as long as possible. Often the life of the sealing devices between the adjustable blades and the hub in which the blades are mounted determines the length of these periods. The sealing elements, which form parts of the sealing device and are intended to seal between a movable surface and an immovable surface, are subject to wear. As a rule, a ship cannot be docked with a brief notice or a channel can be drained without causing great difficulties and disturbances. It is therefore desirable that leakage can be accommodated by the sealing devices in relatively simpler lv r else to a halt, so that comprehensive measures can be moved to SITUATE · neteren time ·
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Das Auswechseln oder die Instandsetzung von Dichtungsvorrichtungen bekannter Art erfordert nicht nur ein Docken oder eine Ableitung, sondern in den meisten Fällen auch das Entleeren der Nabe von Öl und das Ausbauen der Flügel. Bei bestimmten Bauformen ist es möglich, die Dichtungsvorrichtung oder Teile derselben auszuwechseln, ohne daß die Flügel entfernt werden, jedoch muß immer noch das öl aus der Nabe entleert werden, um einen Ölverlust beim Ausifechseln der Dichtungen zu verhindern, Dichtungsvorrichtungen bekannter Art sind in den schwedischen Patenten 13o,891 und 135.41S beschrieben.The replacement or repair of sealing devices known type doesn't just require a docking or a Drainage, but in most cases also emptying the hub of oil and dismantling the blades. With certain It is possible to change the sealing device or parts of it without removing the wings. however, the oil must still be drained from the hub in order to to prevent oil loss when replacing the seals, Sealing devices of known type are described in Swedish patents 13o, 891 and 135.41S.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffungeiner Dichtungsvorr ichtung mit einer langen Lebensdauer, die, wenn sie beschädigt oder abgenutzt ist, unter Wasser durch vergleichsweise einfache Maßnahmen wieder instandgesetzt werden kann, wie sie von einem Taucher oder einem Froschmann angewendet werden, ohne daß r die Flügel ausgebaut werden müssen oder das öl der Nabe entleert werden muß. Für diesen Zweck unterscheidet sich die Erfindung im wesentlichen dadurch, daß die Dichtungsringe der Dichtungsvorrichtung mit Bezug auf die Nabe und den Flügel in zwei alternative Stellungen verlagert werden können, in vrelchen sie eines von zwei alternativen Dichtungs elementen in einer wirksamen bzw. aktiven Dichtungsstellen halten. Dasjenige Dichtungselement bzw. diejenigen Dichtungselemente, welche durch die Dichtungsringe nicht in einer aktiven Dichtungsstellung gehalten werden, sind völlig entlastet und sind weder einem Ver-The object of the invention is to provide a sealing device Seal with a long service life that if damaged or worn, can be repaired under water by comparatively simple measures, such as those of a Diver or a frogman can be used without r the blades have to be removed or the oil in the hub has to be drained. For this purpose, the Invention essentially characterized in that the sealing rings of the sealing device with respect to the hub and the wing in two alternative positions can be shifted in vrelchen one of two alternative sealing elements in one keep effective or active sealing points. That sealing element or those sealing elements which are not in an active sealing position due to the sealing rings are kept, are completely relieved and are neither
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schleiß ausgesetzt noch verursachen sie eine Reibung zwischen dem Flügel und der Nabe, wenn die Flügel gedreht Werden.exposed to wear, nor do they cause friction between the wing and the hub when the wings are rotated.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben und zwar zeigen:An embodiment of the invention is described in more detail below in connection with the accompanying drawing although show:
einen Schraubenpropeller mit verstellbaren Flügeln, wobei der Propeller von hinten und teilweise im Schnitt gezeigt ist;a screw propeller with adjustable blades, the propeller from behind and partially in section is shown;
Fig.2 eine Schnittansicht einer erfindüngsgemässen Dichtungsvorrichtung, und FIG. 2 shows a sectional view of a sealing device according to the invention, and FIG
Fig.3 eine andere Ausführungsform der Dichtungsvorrichtung.3 shows another embodiment of the sealing device.
In Fig. 1, deren Hauptaufgabe es lediglich ist, die Lage einer erfindüngsgemässen Dichtungsvorrichtung 1. zu zeigen, ist ein ■ Schraubenpropeller mit einer Nabe 3 dargestellt, in welcher drei Schraubenflügel S mit Flügelflanschen 7 drehbar sind. Jeder Schraubenflügel 5 ist auf einem Kurbelzapfen-ring 11 durch Schrauben 9 befestigt. Der Schraubenflügel 5 und der Kurbelzapfenring 11 sind gegen einen Lagerring 13 drehbar, der fest auf der Nabe 3 sitzt. Der Kurbelzapfenring 11 ist mit einer Steigungsverstellvorrichtung 17 mittels Kurbelzapfen1, the main task of which is merely to show the position of a sealing device 1 according to the invention, a screw propeller with a hub 3 is shown, in which three screw blades S with blade flanges 7 can be rotated. Each screw wing 5 is attached to a crank pin ring 11 by screws 9. The screw wing 5 and the crank pin ring 11 can be rotated against a bearing ring 13 which is firmly seated on the hub 3. The crank pin ring 11 is connected to a pitch adjustment device 17 by means of a crank pin
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beweglich verbunden. Die Dichtungsvorrichtung 1 ist zwischen der Nabe 3, dem Flügelflansch 7 und dem Lagerring 13 eingesetzt. movably connected. The sealing device 1 is between the hub 3, the wing flange 7 and the bearing ring 13 are used.
Fig. 2 zeigt mit näheren Einzelheiten eine Schnittansicht der Dichtungsvorrichtung 1, welche einen Dichtungsring 19, der nicht drehbar auf der Nabe 3 sitzt, und einen weiteren Dichtungsring 21 aufweist, der nicht drehbar auf dem Flügelflansch 7 sitzt. Der Dichtungsring 19 ist mit einer Dichtung 23 gegen die Nabe 3 versehen und mit Nuten 2 5 und 27 sowie mit Gleitflächen 29 und 31 ausgebildet. Der Dichtungsring 21 ist mit einer Dichtung 33 gegen den Flügelflansch 7 versehen und mit einer Gleitfläche 35 sowie mit einer Zunge 37 ausgebildet. Die Unterseite des Flügelflansches 7 weist eine Gleitfläche 39Fig. 2 shows in more detail a sectional view of the Sealing device 1, which has a sealing ring 19, the non-rotatably seated on the hub 3, and has a further sealing ring 21 which is non-rotatable on the wing flange 7 is seated. The sealing ring 19 is provided with a seal 23 against the hub 3 and with grooves 2 5 and 27 and with sliding surfaces 29 and 31 formed. The sealing ring 21 is provided with a seal 33 against the wing flange 7 and with a sliding surface 35 and a tongue 37. The underside of the wing flange 7 has a sliding surface 39
auf. In der Nut 25 befindet sich' ein Dichtungselement 41 und in der Nut 27 ein weiteres Dichtungselement 43. Der Dichtungsring 19 ist in seiner axialen Richtung mittels Federn 45 oder des Dichtungsringes 21 beweglich. Der Dichtungsring 21 ist in seiner axialen Richtung mittels Verstellschrauben 47 beweglich. Die Verstellschraüben 47 sind in den Propellerflügel-Flansch 7 eingeschraubt und mittels Sicherungsschrauben 49 gesichert, die in den Dichtungsring 21 eingeschraubt sind. Die Verstellschraüben 47 und die Sicherungsschrauben 49 sind mit Nuten versehen, so daß sie leicht von der Aussenseite des Schraubenpropellers verstellt werden können. Zur Begrenzung ler Versetzung des Dichtungsringes 21 sind in den Flügelflanschon. In the groove 25 is' a sealing element 41 and in the groove 27 a further sealing element 43. The sealing ring 19 is in its axial direction by means of springs 45 or of the sealing ring 21 movable. The sealing ring 21 is movable in its axial direction by means of adjusting screws 47. The adjusting screws 47 are in the propeller blade flange 7 screwed in and secured with locking screws 49 secured, which are screwed into the sealing ring 21. The adjusting screws 47 and the locking screws 49 are provided with grooves so that they can be easily adjusted from the outside of the screw propeller. To the limit Ler displacement of the sealing ring 21 are in the wing flange
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Abstandsmuttern 51 eingeschraubt.Spacer nuts 51 screwed in.
Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Dichtungsringe 19 und 21. Bei dieser Ausführungsform- befindet sich das Dichtungselement 43 in einer Nut 53 im Flügelflansch 7.Fig. 3 shows another embodiment of the sealing rings 19 and 21. In this embodiment there is the Sealing element 43 in a groove 53 in the wing flange 7.
Die Γ/irkungsweise einer erfindungsgemässen Dichtungsvorrichtung ist wie folgt: Fig. 2 zeigt die Dichtung vor richtung. 1, wie sie in einen Raum zwischen der Nabe 3, dem Flügelflansch 7 und dem Lagerring' 13 eingebaut werden soll. Der Dichtungsring 19 wird durch die Federn 45 gegen den Dichtungsring-'. 21 gepreßt, der durch die Verstellschraubeii 4 7 und die 3ichcrungsschrauben 49 in seiner Lage gehalten wird. Die Dichtungsringe 19 und 21 liegen .gegeneinander mit den Gleitflächen 29 und 3 5 au. Die Abdichtung zwischen dem ölgefüllten Inneren der Nabe 3 und dem Medium, in welchem der Schraubenpropeller a.rbeitet, wird an den Dichtungen 23 und 33 und am Dichtungselement 41 erzielt. Die Dichtungen 23 und 33 dichten zwischen Flächen ab,.welche mifBezug aufeinander unbeweglich sind. Es findet daher kein wesentlicher lörschleiß dieser Dichtungen 23 und 33 statt. Das Dichtungselement 41 ist etwas zusammengedrückt zwischen zwei Flächen der Dichtungsringe 19 und 21 eingesetzt, welche, wenn der Flügel 5 gedreht wird, sich mit Bezug aufeinander bewegen, so daß das Dichtungselement 41 einem Verschleiß ausgesetzt ist. Der Betrag der Abnutzung wird ferner durch Sand od. dgl, beeinflußt, der bis zum Dichtungs-The mode of operation of a sealing device according to the invention is as follows: Fig. 2 shows the seal in front of the direction. 1, as it is to be installed in a space between the hub 3, the wing flange 7 and the bearing ring 13. The sealing ring 19 is by the springs 45 against the sealing ring- '. 21 pressed, by the adjustment screw 4 7 and the 3ichcrung screws 49 is held in place. The sealing rings 19 and 21 lie against one another with the sliding surfaces 29 and 3 5 au. The seal between the oil-filled interior the hub 3 and the medium in which the screw propeller a.rbeitet is achieved on the seals 23 and 33 and on the sealing element 41. The seals 23 and 33 seal between Areas which are immovable in relation to one another. There is therefore no significant wear and tear on these seals 23 and 33 instead. The sealing element 41 is compressed somewhat between two surfaces of the sealing rings 19 and 21 inserted, which when the vane 5 is rotated, move with respect to each other, so that the sealing element 41 is exposed to wear and tear. The amount of wear is also influenced by sand or the like, which up to the sealing
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element 41 mit dem Medium eindringen kann, in.welchem der Propeller arbeitet» In der in Fig. 2 gezeigten Stellung ist das Dichtungselement 43 völlig unbelastet und von Öl umgeben. Durch die Fliehkraft während- der Drehung des Propellers'wird das Dichtungselement 43 nur gegen die Unterseite des Flügel^ £ !ansehes 7 und die Zunge 37 in seiner Lage gehalten, welche mit Bezug aufeinander feststehend sind, und das Dichtungselement 43 liegt dann nicht gegen einen Teil der Nut 27 an, die sich bei der Drehung des Flügels mit Bezug auf den Flügelflansch 7 und die Zunge 37 bewegt. In dieser Stellung ist daher das Dichtungselement 43 gut g.egen Verschleiß geschützt.element 41 can penetrate with the medium in which the Propeller works »In the position shown in FIG the sealing element 43 completely unloaded and surrounded by oil. Due to the centrifugal force during the rotation of the propeller 'will the sealing element 43 is only held against the underside of the wing 7 and the tongue 37 in its position, which are fixed with respect to one another, and the sealing element 43 then does not rest against a part of the groove 27 which when rotating the wing with respect to the wing flange 7 and the tongue 37 moves. In this position, the sealing element 43 is therefore well protected against wear.
Wenn das Dichtungselement 41 bis zum höchstzulässigen Grad abgenutzt betrachtet werden kann oder wenn vorher öl aus der Nabe durch die PSeiitmigsvorrichtung 1 herausleckt, kann das Dichtungselement 43 anstelle des Dichtungselements 41 in '. Tätigkeit gesefct werden. Dies kann vergleichsweise einfach unter Wasser durch einen Froschmann oder Taucher in der fol- ■■ genden Weise geschehen: die Sicherungsschrauben 49 werden etwas gelockert, so daß ihre Sicherungswirkung auf die Verstellschrauben 47 aufhört. Sodann werden die Verstellschrauben 47 nach aussen geschraubt, was zur Folge hat, daß die Sicherungsschrauben 49 den Dichtungsring 21 mitziehen« Die Federn 45 verlagern den Dichtungsring 19 so, daß die Berührung zwischen den Gleitflächen 29 und 35 sowie die Funktion des Dichtungselements 41 währendIf the sealing element 41 can be seen worn to the maximum permissible degree or if oil has previously leaked out of the hub through the sealing device 1, the sealing element 43 can be used instead of the sealing element 41 in FIG . Activity. This can be done comparatively easily under water by a frogman or diver in the following manner: the securing screws 49 are loosened somewhat so that their securing effect on the adjusting screws 47 ceases. Then the adjusting screws 47 are screwed outwards, with the result that the locking screws 49 pull the sealing ring 21 along with them. The springs 45 move the sealing ring 19 so that the contact between the sliding surfaces 29 and 35 and the function of the sealing element 41 during
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der ganzen Zeit aufrechterhalten bleiben, bis die;neuen Gleitflächen 31 und 39 gegeneinander anliegen und bis d'as Dichtungselement 43 in der Betriebsstellung unter einer bestimmten Zusammendrückung steht. Das ölgefüllte Innere der Nabe 3 und das den Propeller umgehende Medium sind nun voneinander durch die Dichtung 23 und das Dichtungselement abgedichtet. Der Dichtungsring 21 kann zweckmässigverlagert werden, bis er die Abstandsmuttern 51 erreicht. Diese Stellung wird durch den Umstand angezeigt, daß die Verstellschrauben 47 nicht mehr weiter herausgeschraubt werden können. Die Sieherungsschrauben 49 werden nun wieder angezogen, womit der gesamte Vorgang abgeschlossen ist. Das abgenutzte oder beschädigte Dichtun-gselement 41 ist nach diesem Vorgang völlig entlastet und verursacht keine Reibung, wenn der Flügel 5 gedreht wird.be maintained all the time until the; new Sliding surfaces 31 and 39 abut against each other and up to d'as sealing element 43 in the operating position under a certain compression. The oil-filled interior of the hub 3 and the medium bypassing the propeller are now sealed from each other by the seal 23 and the sealing element. The sealing ring 21 can expediently be relocated until it reaches the spacer nuts 51. This position is indicated by the fact that the adjusting screws 47 cannot be unscrewed any further. The locking screws 49 are now tightened again, with which the whole process is complete. The worn or damaged sealing element 41 is after this process completely relieved and causes no friction when the wing 5 is rotated.
Die vorangehend in Verbindung mit Fig. 2 beschriebene Ausführungsform ist nur ein Beispiel für die praktische Anwendung der Erfindung und es können innerhalb des Rahmens der Ansprüche verschiedene Abänderungen vorgesehen werden.The embodiment described above in connection with FIG. 2 is only an example of practical application of the invention and it can be within the scope of the claims various amendments can be envisaged.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |