DE3310900A1

DE3310900A1 - Dichtung fuer eine heckschraubenwelle

Info

Publication number: DE3310900A1
Application number: DE19833310900
Authority: DE
Inventors: Sotosuke Kawagoe Saitama Matsumoto
Original assignee: Eagle Industry Co Ltd
Current assignee: Eagle Industry Co Ltd
Priority date: 1982-04-01
Filing date: 1983-03-25
Publication date: 1983-10-13
Also published as: FR2524599A1; JPS6333030B2; DE3310900C2; GB8306623D0; JPS58170971A; KR840004230A; FR2524599B1; US4461487A; GB2119876A; KR860001727B1; GB2119876B; SE8301237L; SE8301237D0; SE444056B

Description

Patentanwalt **

Asenberg 62 24. März 1983

Lüdenscheid A 83 050

Anmelderin: Eagle Industry Co.Ltd.
6-15, Shibakoen 2-Chome
Minato, Tokyo, Japan

Dichtung für eine Heckschraubenwelle Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Dichtung für eine Heckschraubenwelle mit Ölbadabdichtung.

Eine bekannte Dichtung für eine Heckschraubenwelle mit Ölbadabdichtung umfaßt einen drehbaren Gleitring, der direkt oder indirekt über andere Elemente auf der Heckschraubenwelle befestigt ist und einen feststehenden Gleitring, der an einem Heckspant befestigt ist. Beide Gleitringe besitzten Gleitflächen, die miteinander in Gleitkontakt sind und sowohl eine Abdichtung gegen Seewasser als auch gegen Öl aus dem Maschinenraum bewirken. Bei dieser Anordnung ist es jedoch ■10 außerordentlich schwierig, eine Leckage vollstHndig zu vermeiden. Auch wenn die Oberflächenbeschaffenheit, der Gleitflächen verbessert wird', tritt ein Auslecken zwischen den Gleitfischen aus. Infolgedessen sind Verbesserungen notwendig.

Aufgabe der Erfindung ist die Ausschaltung von Leckagen zur Ver-15' meidung von Umweltverschmutzung.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß eine abdichtende Gleitfläche in einer Stirnfläche ausgebildet ist, bei der ein direkt oder indirekt mit der Heckschraubenwelle gekoppelter, drehbarer Gleitring und ein an einem Heckspant gehaltener, feststehender Gleitring einander gegenüberstehen, daß zur Abdichtung eine Ringnut in der Stirnfläche des feststehenden Gleitrings angeordnet ist und daß eine Leckflüssigkeits-Rücklaufleitung die Ringnut mit dem Schiffsinnenraum verbindet·

Die Erfindung ermöglicht eine Ableitung und Wiedergewinnung des ausleckenden Mediums. Dadurch sind Leckverluste in den Außenraum der Dichtung ausgeschaltet.

In Weiterbildung sieht die Erfindung vor, daß eine Ringlippe auf

der Innenseite der Ringnut angeordnet ist. Dadurch erreicht man eine Verringerung des Aüsleckens des Schmiermittels von der Hochdrucksei-, te. ,

Damit die Ringlippe hohen Belastungen standhalten kann, ist vorgesehen, daß die Ringlippe eine Druckaufnahmefläche auf der gegen das Zentrum gelegenen Seite aufweist.

Zur Verbesserung der Abdichtung sieht die Erfindung vor, daß zwischen den Flächen der Gleitringe ein Füllkörper aus Weißguß angeordnet ist.

Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen erläutert, In denen darstellen: · Fig. 1 einen Halbschnitt durch eine Dichtung einer Heck-

schraubenwelle,

Fig. 2 eine Halbstirnansicht eines drehbaren und verschiebbaren Gleitrings,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2, Fig. 4 eine Halbseitenansicht des drehbaren und verschiebbaren Gleitrings,

Fig. 5 bis 7 jeweils vergrößerte Ansichten eines Haupt- . teils einer Stirnfläche des feststehenden GIeit-

rings und

Fig. 8 einen Halbschnitt einer Dichtung einer Heckschraubenwelle nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Nach Fig. 1 trUgt eine Heckschraubenwelle 1 an ihrem Stirnende (linksseitig in der Zeichnung der "Big. 1) eine fest aufgespannte ^: Schraubenflügelanordnung 2· Eine Dichtung für die Heckschraubenwelle ist zwischen der Schraubenflügelanordnung .2 im Bereich des Außenumfangs der Heckschraubenwelle 1 und einem Heckspant 3 angeordnet. Ein Ringgehäuse 4 ist über den Außenumfang der Heckschraubenwelle 1 geschoben. An das Stirnende im inneren Umfangsbereich schließt einstückig angeformt ein Ringflansch an, der in eine Ringschulter 2a der Schraubenflügelanordnung 2 fest eingepaßt istr Ein O-Ring 5 sitzt zwischen dem Ringgehäuse 4 und der Heckschraubenwelle 1. Das Ringgehäuse 4 dreht sich mit der Heckschraubenwelle 1. An dem Ringgehäuse 4 ist außerdem einstückig ein sich in axialer Richtung nach rückwärts erstreckender Ringflansch 4a angeformt. Ein drehbarer und verschiebbarer Gleitring 6 hat einen L-Querschnitt. Dieser Gleitring kann in Umfangsrichtung aufgespalten sein, wie noch im einzelnen erläutert

wird. Ein Singansatz 6a mit kleinerem Durchmesser erstreckt sich am Stirnende in axialer Richtung und umschließt am Außenumfang die Heckschraubenwelle 1. Dieser Ringansatz 6a greift unter den Ringflansch 4a des Ringgehäuses 4 und steht einer Innenumfangsfläche dieses Ringflansches gegenüber. Eine Packung 7 aus einem nachgiebigen Stoff wie einem Gummi hat im wesentlichen eine Trichterform. Diese Packung 7 ist zwischen einer Außenschulter 6b des drehbaren Gleitrings 6 und einer Innenschulter 4b am Fuß des Ringflansches 4a des Ringgehäuses angeordnet. Jeweils eine Schraubendruckfeder sitzt zwischen einer Ringnut 4c am Innenteil des Ringgehäuses 4 und einem Haltering 9. Die erforderliche Anzahl von Schraubendruckfedern ist in Umfangsrichtung unter gleichen Winkelabständen angeordnet. Der Haltering 9 ist in den Ansatz 6a des drehbaren Gleitrings eingesetzt» Damit spannen die Schraubendruckfeder 8 den drehbaren Gleitring 6 in axialer Richtung nach rückwärts vor.

Nach den Fig. 2 bis 4 ist der drehbare und verschiebbare Gleit-. ring 6 in Umfangsrichtung in zwei Teile zerlegt. Augen 6d mit einer großen Wandstärke sind gleichabständig an der Stirnfläche eines Abschnitts 6c mit großen Durchmesser angeformt. Es sind acht Augen 6d in dem Ausführungsbeispiel· vorgesehen. Zwei Augen 6d, die einander symmetrisch unter Winkelabständen von 180° gegenüberstehen, bilden Stoßstellen für die Halbringe und sind in zwei Teile geteilt, die jeweils mittels eines Bolzens 10 zusammengehalten sind. Das Auge 6d, entsprechend einer Stoßstelle, besitzt am Außenumfang eine Nase 6e, die über die äußere ümfangsfläche^j des Teils 6c nach außen vorsteht. Diese Nasen 6e greifen in eine. Nut 4d ein, die am Stirnende des Ringflansches 4a des Ringgehäuses 4 in axialer Richtung ausgebildet ist. Jede Nase 6e bildet mit der zugehörigen Nut 4d eine Mitnahmevorrichtung 11 zur Übertragung der Drehbewegung von dem Ringgehäuse 4 auf den drehbaren Gleitring 6.

Ein fest angeordneter Gleitring 12 ist ebenso wie der drehbare Gleitring 6.in zwei Hälften aufgeteilt. Der Gleitring 12 ist mittels eines O-Rings 14 luftdicht in eine Ringschulter 13a eines weiteren Ringgehäuses 13 eingesetzt, das an dem Heckspant 3 befestigt ist. An dem Gleitring 12 ist einstückig ein Auge 12a angeformt, das eine Stoßstelle zur Befestigung von zwei Halbringen mittels eines Bolzens 15 bildet. Das Auge 12a greift in eine Nut 13c am Außenende eines Flansches 13b der einstückig in axialer Richtung und stirnseitig von dem Ringgehäuse 13 vorsteht und eine weitere Mitnahmevorrichtung 16 im

Bereich dieses Auges bildet. Die Mitnahmevorrichtung 16 verhindert eine Drehung des fest angeordneten Gleitrings zusammen mit dem drehbaren Gleitring 6. In der Gleitfläche des feststehenden Gleitrings 12 ist eine Ringnut 12b ausgebildet, in die ein .Verbindungsdurchgang 12c mundet, der etwa im Mittelteil der Gleitfläche ausgebildet ist und sich zu einem entsprechenden Teil in der Fußfläche öffnet. Der Verbindungsdurchgang 12c erstreckt sich in axialer Richtung und öffnet sich nach der gegenüberliegenden Stirnfläche auf der Rückseite des fest angeordneten Gleitrings 12. Der Verbindungsdurchgang hat Verbindung mit einer Öffnung 13e eines Rücklaufkanals 13d des Gehäuses 13. Eine Rücklaufleitung 17 für ausgeleckte Flüssigkeit schließt an dem Verbindungsdurchgang 12c an und ist über eine Pumpe 18 im Maschinenraum längs der Leitung "A" mit einem Rücklaufbehälter 19 verbunden.

Die beschriebene Dichtung für eine Heckschraubenwelle kann den

IS Eintritt von Seewasser in einen Maschinenraum a und den Austritt von Öl aus dem Maschinenraum verhindern. Dieses ist durch die abdichtende Gleitfläche 20 zwischen dem drehbaren Gleitring 6 und dem feststehenden Gleitring 12 möglich. In Abhängigkeit von verschiedenen Bedingungen wie Oberflächeneigenschaften der Stirnflächen beider Gleitringe und 12 sowie an der Gleitfläche 20 anliegendem Oberflächendruck dringt sowohl Seewasser als auch Öl allmählich in die abdichtende Gleitfläche 20 ein und bildet eine Ursache für einen großen Leckbetrag aufgrund des Ausleckens über eine lange Zeitdauer. Jedoch ist nach der obigen Beschreibung die Ringnut 12b in der Stirnfläche des feststehenden Gleitrings 12 ausgebildet und die Rticklaufleitung 17 für ausgeleckte Flüssigkeit führt von der Ringnut 12b nach dem Schiffsinnern. Infolgedessen werden alle eingedrungene Leckflüssigkeiten über die Rücklaufleitung 17 wiedergewonnen, so daß keine Möglichkeit für ein Auslecken oder Einlecken besteht» Innerhalb der Rücklaufleitung 17 werden Leckflüssigkeiten unter der Wirkung einer Pumpe 18 in den Rücklaufbehälter 19 gefördert. Man läßt Seewasser und öl aus der Maschine stehen. Diese Stoffe trennen sich infolge von Unterschieden der Dichte innerhalb des Rücklaufbehälters 19. Räch der Trennung wird das Seewasser nach Außenbord abgelassen, während das Öl in der Maschine wieder benutzt wird oder als Abfallöl vernichtet wird. Andererseits kann die Rücklaufleitung 18 über eine Pumpe 18 und die Leitung "B" nach Fig. 1 an einen Ölabscheider 21 angeschlossen werden, damit Seewasser und öl unmittelbar getrennt werden können. Die getrennten Stoffe können in die Rücklaufbehälter 19 eingegeben

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werden.

Innerhalb der vorliegenden Heckschraubenwellendichtung werden Seewasser und Maschinenöl, die in die abdichtende Gleitfläche 20 eingedrungen sind, aus der Ringnut 12b ins Schiffsinnere zurückgeleitet. Infolgedessen zeigt diese Dichtung eine ausgezeichnete Dichtwirkung. Diese Rückleitung und Rückgewinnung ist darüber hinaus geplant, so daß es nicht erforderlich ist, das Eindringen von Seewasser und Öl in die abdichtende Gleitfläche 20 vollständig auszuschließen. Die abdichtende Gleitfläche 20 kann durch die eingedrungenen Leckflüssigkeiten in einem guten Gleitzustand gehalten werden. Die radiale Lage der Ringnut 12b innerhalb der Stirnfläche des feststehenden Gleitrings ist nicht genau festgelegt. Jedoch kann diese Ringnut 12b an einer Stelle vorgesehen sein, die ein Drittel von der Innenumfangsseite, also der Ölseite der Maschine, liegt, wobei die scheinbare Endfläche in drei Abschnitte in radialer Richtung unterteilt ist.

Der drehbare Gleitring 6, der einstückig mit den Augen 6d geformt ist, hat einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt und eine große Wandstärke an der Stirnseite des Teils 6c mit großem Durchmesser. Im einzelnen umfaßt der drehbare Gleitring 6 eine abdichtende Gleitfläche 20 an der Stirnfläche auf der Seite des Teils 6c mit großem Durchmesser, wie bereits erwähnt. Normalerweise wird die genannte Stirnfläche durch Luppen feinbearbeitet, um die Oberflächengenauig-. keit und dadurch die Wirksamkeit der Abdichtung zu erhöhen. Andererseits muß jedoch die abdichtende Gleitfläche 20 immer in einem guten Schmierzustand gehalten werden. Der drehbare Gleitring 6 erfüllt diese Forderung. Wenn durch einen Gleitkontakt zwischen dem drehbaren Gleitring 6 und dem feststehenden Gleitring 12 eine Erwärmung auftritt, überträgt sich diese Erwärmung allmählich auf den gesamten drehbaren Gleitring 6. Da jedoch der drehbare Gleitring 6 teilweise in Umfangsrichtung ausgerichtete Augen 6d aufweist, wird dadurch ein geringfügiger Unterschiedsbetrag in der Wärmedehnung zwischen einem Abschnitt im Bereich der Augen 6d und einem Abschnitt außerhalb dieses Bereichs der Augen 6d bewirke, so daß hierdurch eine geringfügige Verspannung nämlich eine Wellenbildung der Stirnfläche innerhalb der ' Endfläche der abdichtenden Gleitfläche 20 auftritt. Der drehbare Gleitring 6 benutzt diese Spannung, um dadurch die Ausbildung eines flüssigen Schmiermittelfilms in diesem Bereich zu begünstigen und dadurch die Lebensdauer und den PV-Wert (Oberflächenunebenheit) zu erhöhen. Bei dieser Ausführungsform ist der drehbare Gleitring 6 in

einem Zustand, wo derselbe lose auf die Heckschraubenwelle 1 aufgepaßt ist und durch die Nachgiebigkeit der Packung 7 in Trichterform indirekt an der Heckschraubenwelle 1 festgehalten wird. Die Packung 7 besteht aus einem nachgiebigen Stoff wie Gummi. Auch wenn sich die Heckschraubenwelle 1 infolge der Bewegung des Schiffs oder aufgrund anderer Einflüsse gegenüber dem Heckspant 3 bzw. dem Heckteil verschiebt, kann sich der drehbare Gleitring 6 ausreichend verschieben und dadurch nachfolgen. Diese Verschiebung erfolgt durch Bewegungen in axialer und radialer Richtung. Da außerdem der drehbare Gleitring 6 durch die Schraubendruckfedern B in axialer Richtung nach vorn vorgespannt iet, kann die axiale Verschiebbarkeit und Nachlauffähigkeit auch durch die Schraubendruckfedern 8 erreicht werden.

Innerhalb der Heckschraubenwellenabdichtung der beschriebenen Ausführungsform, wird die ausreichende Verschiebbarkeit des drehbaren Gleitrings bei Verschiebungen der Heckschraubenwelle 1 gegenüber dem Heckspant durch die Funktion der Packung 7 und der Schraubendruckfeder 8 sichergestellt, um dadurch die Abdichtwirkung zu vergrößern. Die abdichtende Gleitfläche 20 wird durch die Flächenspannung innerhalb des drehbaren Gleitrings 6 in einem guten Schmierzustand gehalten, um dadurch die Lebensdauer zu vergrößern. Auch wenn Strömungsmittel (Seewaser und Maschinenöl) absichtlich in die Gleitfläche 20 eingeführt werden, so werden diese Flüssigkeiten aus der Ringnut 12b des feststehenden Gleitrings 12 in den Maschinenraum zurückgeleitet. Dadurch ist eine außerordentlich gute Wirksamkeit der Abdichtung und auch eine große Lebensdauer gewährleistet. Diese zwangsweise Einleitung von Flüssigkeiten in die abdichtende Gleitfläche 20 kann durch Anwendung von langgestreckten Nuten 21, Eindrückungen 22 oder Kerben 23 innerhalb der Stirnfläche des feststehenden Gleitrings 12 nach den Fig. 5 bis 7 sichergestellt werden. Diese langgestreckten Nuten 21 und ähnlichen Elemente wirken itn Sinne einer Einleitung dieser Flüssigkeiten in die abgedichtete Gleitfläche 20 aufgrund der Viskosität dieser Flüssigkeiten und sind im Sinne einer Zurückhaltung dieser Flüssigkeiten innerhalb der Gleitfläche mit der Gleitbewegung zwischen dem feststehenden Gleitring 12 und dem drehbaren Gleitring 6 wirksam.

Fig. 8 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, die lediglich hinsichtlich der verschiedenartig von der zuvor beschriebenen Ausführungsform ausgebildeten Teile erläutert ist. Bei dieser Ausführungsform ist eine Ringlippe 24 mit einer Druckaufnahmefläche 24a auf

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der Innenseite (a) innerhalb der Ringnut 12b des feststehenden Gleitrings 12 angeordnet, damit man eine bessere Abdichtung gegenüber der Maschinenseite erzielt. Ein Füllkörper 25 aus Weißguß oder dergleichen ist auf die Stirnfläche des feststehenden Gleitrings 12 aufgesetzt. Die vorstehende Erfindung hat den zuvor beschriebenen Aufbau. Die Ringnut ist in der Stirnfläche des festehenden Gleitrings ausgebildet. Die Rücklaufleitung für die Leckflüssigkeit schließt an die Bodenfläche"der Ringnut auf der Schiffsinnenseite an. Erforderlichen-, falls ist die Ringlippe mit einer Druckaufnahmefläche auf der Schiffs-Innenseite innerhalb der Ringnut angeordnet. Mit dieser Anordnung kann Flüssigkeit, die in die abgedichtete Gleitfläche eingedrungen ist, ins Schiffsinnere zurückgefiihrt und wiedergewonnen werden. Man erhält eine ausgezeichnete Abdichtwirkung. Auch wenn" Schmiermittel oder andere Flüssigkeiten absichtlich in die abgedichtete Gleitfläche eingeleitet werden, können diese Flüssigkeiten wiedergewonnen werden. So kann man die Verunreinigung von Seewasser nahezu vollständig ausschließen. Infolgedessen ist die vorliegende Erfindung umweltfreundlich.

Claims

Dr. Werner Haßler Patentanwalt Asenberg 62 24. März 1983 Lüdenscheid A 83 050 Anmelderin: Eagle Industry Co., Ltei. 6-15, Shibakoen 2-Chome Minato, Tokyo, Japan Dichtung für eine Heckschraube'nwelle Patentansprüche

1. Dichtung für eine Heckschraubenwelle mit Ölbadabdichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine abdichtende Gleitfläche (20) in einer Stirnfläche ausgebildet ist, bei der ein direkt oder indirekt mit der Heckschraubenwelle (1) gekoppelter, drehbarer Gleitring (6) und ein an einem Heckspant (3) gehaltener, feststehender Gleitring (12) einander gegenüberstehen, daß zur Abdichtung eine Ringnut (12b) in der Stirnfläche des feststehenden Gleitrings angeordnet ist und daß eine LeckflUssigkeits-Rücklaufleitung (17) die Ringnut (12b) mit dem Schiff sinnenrauni verbindet.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ringlippe (24) auf der Innenseite der Ringnut (12b) angeordnet ist.

3. Dichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringlippe (24) eine Druckaufnahmefläche (24a) auf der gegen das Zentrum gelegenen Seite aufweist.

4. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Flächen der Gleitringe (6, 12) ein Füllkörper (25) aus Weißguß angeordnet ist.