DE3817660A1 - Stevenrohrabdichtungsanordnung fuer propellerwellen von seefahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stevenrohrabdichtungsan­ ordnung für Propellerwellen von Seefahrzeugen mit den im Ober­ begriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Bei den bekannten Abdichtungsanordnungen dieser Gattung (DE-PS 29 26 660) soll das fast bei allen Abdichtungsanordnungen mit Lippendichtungen auftretende Problem beseitigt werden, daß bei Schwankungen des Außenwasserdrucks im Bereich der Abdichtungs­ anordnung Druckdifferenzen zwischen dem im wesentlichen kon­ stanten Schmiermitteldruck und dem Außenwasserdruck auftreten, die zum Austreten von geringen Mengen Schmiermittel in das Außenwasser führen können.

Diesen Zweck erfüllen die genannten bekannten Abdichtungsan­ ordnungen für den normalen Seebetrieb zwar zufriedenstellend, indem mittels der Drucksteuervorrichtung der Druck des Schmiermittels in der der Stevenrohrkammer benachbarten, also der inneren Ringkammer stets geringer gehalten wird als der Druck des Außenwassers im Bereich der Abdichtungsanordnung, sie reichen jedoch bei extremem Abfall des Außenwasserdrucks nicht mehr für hohe und höchste Ansprüche bzgl. der Reinhaltung des Außenwassers aus.

Denn während des normalen Seebetriebs bildet sich in der außenwasserseitigen, also der äußeren Ringkammer aufgrund na­ turgegebener Undichtigkeiten bzw. dynamischer Pumpwirkungen der Dichtlippen eine Mischflüssigkeit aus Außenwasser und Schmier­ mittel aus, deren Druck etwa in der Mitte zwischen dem Außen­ wasserdruck und dem Schmiermitteldruck in der inneren Ringkam­ mer liegt.

Erfolgt dann während der Entladung im Hafen aufgrund der Tief­ gangverringerung ein relativ schneller Druckabfall des Außen­ wassers im Bereich der Abdichtungsanordnung unter den genannten Druck der Mischflüssigkeit, so kann nunmehr Mischflüssigkeit unter Anhebung der außenwasserseitigen Dichtlippe in das Au­ ßenwasser austreten, was im Hinblick auf den - wenn auch geringen - Schmiermittelgehalt der Mischflüssigkeit bei hohen Ansprüchen an die Reinhaltung des Hafenwassers zu Unzuträg­ lichkeiten führen kann.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung zu schaffen, die, bei Abdichtungsanordnungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 angewendet, dafür sorgen soll, daß der sich beim Löschen bzw. Entladen des Seefahrzeugs an der Stevenrohrabdichtung entspr. der Tiefgangverringerung reduzie­ rende Außenwasserdruck nicht zum Austreten der Mischflüssigkeit und damit von Schmiermittel aus der dem Außenwasser angrenzen­ den Ringkammer der Stevenrohrabdichtung führt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an die zwischen den benachbarten außenwasserseitigen Lippendichtungen befindliche äußere Ringkammer eine weitere Drucksteuervorrichtung ange­ schlossen ist, die aus einer in einem zylindrischen Gehäuse axial beweglichen, aber gegen die Gehäusewandung abgedichteten Wand besteht, die von der einen Seite von dem Außenwasser aus dem Bereich der Abdichtungsanordnung und von der anderen Seite von der Flüssigkeit aus der äußeren Ringkammer über je eine in das zylindrische Gehäuse einmündende Zuleitung beaufschlagt ist.

Bei der eingangs genannten bekannten Abdichtungsanordnung (DE-PS 29 26 660) wird zwar ebenfalls eine Steuervorrichtung eingesetzt, die mit einem zylindrischen Gehäuse ausgestattet ist, in dem eine Wand angeordnet ist, die axial beweglich, aber gegen die Gehäusewandung abgedichtet ist, und die von der einen Seite von dem Außenwasser und von der anderen Seite von einer Flüssigkeit beaufschlagt ist. Diese Vorrichtung ist aber ab­ weichend von der Erfindung an die schmiermittelseitige, also innere Ringkammer angeschlossen und die den Druck des Schmier­ mittels in dieser Kammer stets geringer hält als der Außenwas­ serdruck, um so durch die Druckdifferenz einerseits die stevenrohrseitige Dichtlippe anzudrücken, andererseits den Schmiermitteldurchtritt durch die benachbarte mittlere Dicht­ lippe in die außenwasserseitige, also äußere Ringkammer mög­ lichst gering zu halten.

Nach der Erfindung wird demgegenüber, wie oben erwähnt, zusätzlich die außenwasserseitige, also die äußere Ringkammer mit einer Steuervorrichtung bestückt und damit eine noch grö­ ßere Sicherheit gegen Austritt in das Außenwasser als bei der bekannten Anordnung erzielt.

Nach einer bevorzugten Ausführung des Gegenstandes der Erfin­ dung (Anspruch 2) ist vorgesehen, daß die bewegliche Wand von einem Kolben gebildet ist, der im zylindrischen Gehäuse ver­ schiebbar gelagert ist, wobei vorzugsweise der Kolben und der Zylinder des zylindrischen Gehäuses gestuft ausgebildet sind, derart, daß der Kolbenzylinderteil mit dem größeren Durchmesser außenwasserseitig und der Kolbenzylinderteil mit dem kleineren Durchmesser ringkammerseitig angeordnet ist (Anspruch 3). Hierdurch wird auf einfache Weise erreicht, daß der Druck in der äußeren Ringkammer um einen geringen Betrag größer gehalten ist, als der Druck des Außenwassers, was für die beabsichtigte Wirkung ausreichend ist, wenn nur gewährleistet ist, daß der Überdruck der Mischflüssigkeit bei keiner Betriebsbedingung so groß ist, daß die äußere Dichtlippe angehoben wird und Misch­ flüssigkeit nach außen tritt.

Nach einer weiteren Ausführungsart ist vorgesehen, daß die bewegliche Wand von einer elastischen Membran gebildet ist, die im zylindrischen Gehäuse verankert ist (Anspruch 4). Bei dieser Lösung besteht zwar keine Möglichkeit, die Druckdifferenzen zu beeinflussen, aber sie gestattet einen geringeren Bauaufwand und ist zudem weniger störungsanfällig.

Schließlich ist vorgesehen, daß das zylindrische Gehäuse un­ mittelbar in die Wandung des Gehäuserings der äußeren Ringkam­ mer eingesetzt ist, derart, daß die Zuleitungen nur aus kurzen Stichkanälen (Bohrungen) zu dem den Gehäusering umgebenden Außenwasser bzw. zur äußeren Ringkammer bestehen (Anspruch 5). Diese an sich bekannte konstruktive Lösung erbringt gegenüber Ausführungen, bei denen die Steuervorrichtung in relativ großem Abstand von der Abdichtungsanordnung angebracht ist (US-PS 41 68 070), eine erhebliche bauliche Vereinfachung. Nachstehend wird der Gegenstand der Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung beispielhaft erläutert:

Bei der in der Zeichnung dargestellten Stevenrohrabdichtung befindet sich auf der Welle 1 eine Laufbuchse 2. Die Welle 1 ist in einer Lagerbuchse 3 in der Stevennuß 4 gelagert, an der das Abdichtungsgehäuse 5 befestigt ist, das seinerseits drei axial nebeneinander angeordnete Gehäuseringe 5′, 5′′, 5′′′ trägt. Zwischen dem Abdichtungsgehäuse und den Gehäuseringen sind drei Radial-Lippendichtungen 6′, 6′′, 6′′′ eingeklemmt, und zwar die Lippendichtung 6′zwischen den Gehäuseringen 5′und 5′′, die Lip­ pendichtung 6′′ zwischen den Gehäuseringen 5′′ und 5′′′ und die Lippendichtung 6′′′ zwischen dem Gehäusering 5′′′ und dem Ab­ dichtungsgehäuse 5. Entspr. dieser Anordnung ist zwischen den Lippendichtungen 6′und 6′′ eine äußere Ringkammer 7 und zwischen den Lippendichtungen 6′′ und 6′′′ eine innere Ringkammer 8 aus­ gebildet.

Die Lippendichtung 6′ ist als äußere Dichtung unmittelbar von dem Außenwasser beaufschlagt, während die Lippendichtung 6′′′ als innere Dichtung gegen die Stevenrohrkammer abdichtet, die von einem flüssigen Schmiermittel erfüllt ist, dessen Druck um einen gewissen Betrag höhergehalten ist, als der Außenwas­ serdruck.

Die innere Ringkammer 8 ist über eine Steuervorrichtung mit Schmiermittel versorgt, die den Druck in der inneren Ringkammer 8 wesentlich niedriger hält als den Schmiermitteldruck in der Stevenrohrkammer und demgemäß auch als den Außenwasserdruck. Da diese Steuervorrichtung einerseits verschiedenartig ausge­ bildet sein kann und andererseits nicht erfindungswesentlich ist, ist sie nur mit gestrichelten Linien angedeutet.

In die äußere Ringkammer 7 ist ein zylindrisches Gehäuse 9 eingeschraubt, in dem ein Stufenkolben 10 axial frei beweglich gelagert ist. Diese Kolbenzylindereinheit ist so in die äußere Ringkammer 7 eingesetzt, daß ihre Längsachse senkrecht zur Wellenachse steht und daß sie etwa zur Hälfte über die Außen­ fläche der äußeren Ringkammer hinausragt.

Zum Außenwasser hin ist das zylindrische Gehäuse 9 an seiner Stirnseite mit einem Deckel 11 abgeschlossen, der eine Bohrung 12 für den Zutritt des Außenwassers aufweist. Zur äußeren Ringkammer 7 hin weist das zylindrische Gehäuse 9 eine Bohrung 13 auf, an die sich eine Bohrung 14 anschließt, die zu der äußeren Ringkammer 7 führt und so den Zutritt der Mischflüs­ sigkeit, bestehen aus Außenwasser und Schmiermittel zu dem Kolben ermöglicht.

Der Kolben 10 ist als Stufenkolben mit geringfügig gestuften Teilkolbendurchmessern ausgebildet, d.h., daß die Teilkolben 10 a und 10 b hinsichtlich ihres Durchmessers nur geringfügig voneinander abweichen, wobei der Teilkolben mit dem kleineren Durchmesser 10 b den Mischflüssigkeit führenden Bohrungen 13, 14 und der Teilkolben mit dem größeren Durchmesser 10 a der Außen­ wasser führenden Bohrung 12 zugewandt ist.

Bei abfallendem Außenwasserdruck wandert somit der Kolben 10 aufgrund des in der äußeren Ringkammer 7 herrschenden Drucks nach außen, wodurch sich das Ringkammervolumen vergrößert und einen Druckabfall in der Ringkammer 7 zur Folge hat. Dieser Druckabfall ist jeweils dann beendet, wenn der Gleich­ gewichtszustand wieder hergestellt ist, wobei aufgrund des geringeren Kolbendurchmessers und damit der kleineren wirksamen Kolbenfläche der Mischflüssigkeitsdruck um einen geringen Be­ trag größer ist als der momentane Außenwasserdruck. Diese Druckdifferenz und damit der Unterschied in den Kolbendurch­ messern ist hierbei so gewählt, daß der genannte geringe Über­ druck der Mischflüssigkeit nicht ausreicht, um die Dichtlippe 6′ anzuheben und Mischflüssigkeit nach außen treten zu lassen. Der Austritt von Mischflüssigkeit in das Außenwasser ist somit mit Sicherheit vermieden.

Claims (5)

1. Stevenrohrabdichtungsanordnung für Propellerwellen von See­ fahrzeugen, bei der mindestens drei an je einem Gehäusering angeformte, mit der Welle oder einer Wellenbuchse zusammenwir­ kende Radiallippendichtungen axial nebeneinander angeordnet sind und eine mit unter Druck stehenden flüssigen Schmiermittel gefüllte Stevenrohrkammer begrenzen und bei welcher die zwischen zwei benachbarten stevenrohrkammerseitigen Lippendichtungen befindliche innere Ringkammer an eine Drucksteuervorrichtung angeschlossen ist, welche den Schmiermitteldruck in der inneren Ringkammer stets geringer hält als den jeweiligen Außenwasser­ druck im Bereich der Dichtungsanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß an die zwischen den benachbarten außenwasserseitigen Lippen­ dichtungen (6′, 6′′) befindliche äußere Ringkammer (7) eine wei­ tere Drucksteuervorrichtung (D) angeschlossen ist, die aus einer in einem zylindrischen Gehäuse (9) axial beweglichen, aber gegen die Gehäusewandung abgedichteten Wand besteht, die von der einen Seite von dem Außenwasser aus dem Bereich der Abdichtungsanordnung und von der anderen Seite von der Flüssig­ keit aus der äußeren Ringkammer (7) über je eine in das Gehäuse einmündende Zuleitung (12, 13, 14) beaufschlagt ist.

2. Abdichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wand von einem Kolben (10) gebildet ist, der im zylindrischen Gehäuse (9) verschiebbar gelagert ist.

3. Abdichtungansordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (10) und der Zylinder (9′) des zylindrischen Gehäuses (9) gestuft ausgebildet sind, derart, daß der Kolbenzylinderteil (10 a) mit dem größeren Durchmesser außenwandseitig und der Kolbenzylinderteil, (10 b) mit dem kleineren Durchmesser ringkammerseitig angeordnet ist.

4. Abdichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wand von einer elastischen Membrane gebildet ist, die im zylindrischen Gehäuse (9) verankert ist.

5. Abdichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Gehäuse (9) unmittelbar in die Wandung des Gehäuserings (5′′) der äußeren Ringkammer (7) eingesetzt ist, derart, daß die Zuleitungen jeweils nur aus kurzen Stichkanälen (Bohrungen) (12, 13, 14) zu dem den Gehäuse­ ring umgebenden Außenwasser bzw. zur äußeren Ringkammer (7) bestehen.