CH681526A5

CH681526A5 -

Info

Publication number: CH681526A5
Application number: CH2116/89A
Authority: CH
Inventors: Manfred Dr-Ing Hirt
Original assignee: Renk Tacke Gmbh
Priority date: 1988-08-11
Filing date: 1989-06-06
Publication date: 1993-04-15
Also published as: US5092800A; DE3827240A1

Description

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CH 681 526 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungs- und Positioniereinrichtung für Getriebe, insbesondere Schiffsgetriebe, gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Ein solches Getriebe ist aus der DE-OS 3 516 903 bekannt. Es besteht aus einem das Getriebe tragenden starren Lager und aus mindestens einem das Drehmoment des Getriebes abstützenden elastischen Lager, beispielsweise Gummipuffern, hydraulischen Stossdämpfern, Feder oder dergleichen. Das elastische Lager dient dazu, Vibrationen und stossartige Kräfteänderungen sowie Geräusche oder Körperschall zu dämpfen. Ferner können durch das elastische Lager Formveränderungen des Fundamentes relativ zum Getriebe kompensiert werden. Der Schiffskörper verformt sich während des Betriebes des Schiffes, so dass die auf dem Schiffsfundament angeordneten Teile wie zum Beispiel Getriebe, Motor, Lager für Motorwelle und Schiffspropeller-Welle Relativbewegungen zueinander ausführen. Dies kann zu Schäden an diesen Teilen führen. Deshalb ist es auch bekannt, die Schiffspropeller-Welle über eine elastische Kupplung mit dem Getriebe zu verbinden. Eine solche Kupplung ist jedoch gross, schwer und teuer. Das bekannte elastische Lager des Getriebes ist hart-elastisch, da eine zu grosse Weichheit des Lagers bei Vibrationen des Getriebes, Verformungen des Schiffskörpers oder bei Drehmomentstössen vom Motor oder vom Schiffspropeller auf das Getriebe zu zu grossen Lageveränderungen des Getriebes relativ zu seiner Antriebswelle und zu seiner Abtriebswelle führen würde. Das bekannte hart-elastische Lager kann deshalb einige Lageveränderungen der einzelnen Teile zueinander kompensieren, jedoch muss das elastische Lager relativ hart sein, damit bei Vibrationen des Getriebes oder Drehmomentstössen keine so grossen Lageveränderungen auftreten, dass dies zu Schäden am Getriebe oder dem mit ihm verbundenen Motor oder der Propelier-welle führt. Dies sind sich widersprechende Forderungen. Hinzu kommt, dass die Geräuschdämpfung umso besser ist, je weicher das elastische Lager ist.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, auf einfache Weise bei Getrieben, insbesondere bei Schiffsgetrieben, eine bessere Dämpfung von Vibrationen, inklusive Körperschallschwingungen, Drehmomentstössen, und stossartigen Kräften in Getriebeaxialrichtung, zu erzielen, ohne dass nachteilige Verschiebungen zwischen einzelnen Teilen des Getriebes oder zwischen Getriebe und anderen Anlageteilen auftreten.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In diesen ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen

Fig. 1 eine schematische stirnseitige Ansicht der

Dämpfungs- und Positioniereinrichtung nach der Erfindung für ein Getriebe, insbesondere Schiffsgetriebe,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die Dämpfungs- und Positioniereinrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Teiles der Dämpfungs- und Positioniereinrichtung nach den Fig. 1 und 2, wobei dies gleichzeitig der Mindestumfang dieser Einrichtung ist.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestelle Dämpfungsund Positioniereinrichtung für ein Schiffsgetriebe 2 enthält vier das Getriebe 2 auf einem Fundament 4 tragende Lagereinheiten 6, zwei das Getriebe 2 in Getriebe-Axialrichtung 8 gegenüber Seitenwänden 10 des Fundaments 4 abstützende Lagereinheiten 12, Distanz-Sensoren 7 zur Distanzüberwachung zwischen dem Getriebe 2 und dem Fundament 4, und Distanz-Sensoren 13 zur Überwachung der Distanz zwischen dem Getriebe 2 und den Seitenwänden 10 des Fundaments 4. Eine elektronische Steuereinrichtung 16 ist an die Distanz-Sensoren 7 und 13 angeschlossen und erhält von ihnen Signale in Abhängigkeit von der gemessenen Distanz und in Abhängigkeit von Distanzänderungen. Für jede Lagereinheit 6 und 12 ist ein Servoventil 18 vorgesehen, welches an die elektronische Steuereinheit 16 angeschlossen ist und von dieser gesteuert wird. Die Servoventile 18 sind einerseits an eine Hydraulik-Druckquelle und andererseits an die Lagereinheiten 6 und 12 angeschlossen, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist und nachstehend noch näher beschrieben wird. Die elektronische Steuereinheit 16 enthält einen Mikrocomputer.

Fig. 3 zeigt eine das Getriebe 2 tragende Lagereinheit 6, das zu ihr gehörige Servoventil 18, welches einerseits über eine Zuleitung 20 mit einem Filter 22 an eine Hydraulikdruckquelle 24 sowie über eine Ableitung 26 an einen Sumpf 28, und andererseits über je eine Hydraulikleitung 30 mit einem oberen Druckraum 32 und eine Hydraulikleitung 34 mit einem unteren Druckraum 36 eines Zylinders 38 der Lagereinheit 6 verbunden ist. Im Zylinder 38 befindet sich ein in Abstützrichtung 42 axial zum Zylinder 38 verschiebbarer Kolben 40. Am Kolben 40 ist axial eine Kolbenstange 44 befestigt, welche aus dem Zylinder 38 axial nach oben hinausragt und das Getriebe 2 trägt. Die Zylinder-Kolben-Einheit 38, 40 mit der Kolbenstange 44 bildet eine hydraulische Distanzausgleichsvorrichtung zum Ausgleich oder zur Kompensation von Änderungen der Distanz 48 zwischen dem Getriebe 2 und dem abstützenden Teil des Fundaments 4. Solche Änderungen der Distanz 48 treten dadurch auf, dass zwischen dem Fundament 4 und der Zylinder-Kolben-Einheit 38, 40 ein elastisch verformbarer Körper 50 in Abstützrichtung 42 angeordnet ist, welcher bei Änderungen der Stützkraft zwischen dem Getriebe 2 und dem Fundament 4 mehr oder weniger weit zusammengedrückt wird. Die Distanz 48 hat im Ruhezustand des Getriebes 2 einen bestimmten Sollwert. Dieser Sollwert ändert sich, wenn durch Vibrationen im Getriebe, durch Drehmomentstösse im Getriebe 2, oder durch axiale Schubkraftänderungen im Getriebe 2, oder Verformungen des Fundamentes 4 der ela-

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stisch verformbare Körper 5 in Abstützrichtung 42 auf eine andere Grösse zusammengedrückt wird als im Ruhezustand des Getriebes 2. Damit auch bei solchen Änderungen der Länge des elastisch verformbaren Körpers 50 in Abstützrichtung 42 die Distanz 48 konstant gehalten wird, ist die hydraulische Distanzausgleichsvorrichtung mit der Zylinder-Kol-ben-Einheit 40 vorgesehen. Bei einer Verkleinerung der Länge des Körpers 50 in Abstützrichtung 42 wird diese Distanzverringerung, welche eine entsprechende Verringerung der Distanz 48 zur Folge hat, durch eine entsprechende Verlängerung der hydraulischen Distanzausgleichsvorrichtung 38,40, 44 kompensiert, indem der Kolben 40 mit der Kolbenstange 44 um eine der Distanzveränderung entsprechende Strecke nach oben aus dem Zylinder 38 ausgefahren wird. Dies erfolgt durch eine Druckerhöhung im unteren Druckraum 36 und eine entsprechende Druckverringerung im oberen Druk-kraum 32 so lange, bis die Distanzänderung kompensiert ist. In beiden Druckräumen 36 und 32 wird der Hydraulikdruck in solcher Stärke aufrechterhalten, dass die Distanz 48 eingehalten wird. Dazu kann das Servoventil 18 von der elektronischen Steuereinrichtung 16 je in eine von drei verschiedenen Stellungen verschoben werden. Bei der in Fig. 3 dargestellten Stellung besteht keine Verbindung zwischen den Leitungen 20 und 26 einerseits und den Leitungen 34 und 30 andererseits. Dadurch wird der Kolben 40 durch die Hydraulikdrücke in den Druckräumen 36 und 32 in der dargestellten Stellung gehalten. Bei der vorstehend beschriebenen Bewegung des Kolbens 40 nach oben wurde das Ventil 18 nach unten verschoben, so dass von der Hydraulik-Druckquelle 24 Hydraulik-fluid über die Hydraulikleitung 34 in den unteren Druckraum 36 strömen konnte, während gleichzeitig Hydraulikfluid aus dem oberen Druckraum 32 über die Hydraulikleitung 30 und die Ableitung 26 in den Sumpf 28 abfliessen konnte, solange, bis der Kolben 40 seine neue Stellung erreicht hat, bei welcher die Distanz 48 dem Distanz-Sollwert entspricht. Wenn der elastisch verformbare Körper 50 sich infolge einer Verringerung der Stützkraft des Getriebes 2 in Abstützrichtung 42 ausdehnt, muss der Kolben 40 um eine gleich grosse, jedoch entgegengesetzte Strecke wie die Ausdehnung des Körpers 50 nach unten bewegt werden. Dazu wird von der elektronischen Steuereinheit 16 das Ventil 18 nach oben verschoben, damit die Hydraulikleitung 34 mit der Ableitung 26 verbunden wird, und gleichzeitig die Hydraulikleitung 30 mit der Zuleitung 20 der Druckwelle 24 verbunden wird, solange, bis die Distanz 48 wieder den Sollwert erreicht hat. Dann wird das Ventil 18 wieder in die in Fig. 3 dargestellte Stellung umgeschaltet, bei welcher beide Druckräume 36 und 32 mit Druckflüssigkeit gefüllt sind und den Kolben 40 in der neuen Stellung in Position halten, und die Verbindung der Hydraulikleitungen 34 und 30 dieser beiden Druckräume keine Verbindung zu den Leitungen 20 und 26 haben. Die Distanz 48 wird durch einen Distanz-Sensor 7 überwacht. Distanzänderungen werden vom Distanz-Sensor 7 der elektronischen Steuereinrichtung 16 gemeldet, welche in Abhängigkeit von der gemeldeten oder gemessenen Distanz 48 oder Distanzänderung die hydraulische Distanzausgleichsvorrichtung 38, 40, 44 regelt.

Alle Lagereinheiten 6 werden entsprechend der in Fig. 3 dargestellten Schaltung in Abhängigkeit von den Distanz-Sensoren 7 über je eines der Ser-voventile 18 geregelt. Die Regelung der Lagereinheiten 12 für die seitliche Abstützung des Getriebes 2 an Seitenwänden 10 des Fundaments 4 entsprechend Fig. 2 erfolgt in gleicher Weise, wobei die seitlichen Lagereinheiten 12 in gleicher Weise ausgebildet sind wie die unteren Lagereinheiten 6, und die seitlichen Distanz-Sensoren 13 sind in gleicher Weise ausgebildet wie die unteren Distanz-Sensoren 7. Alle Lagereinheiten 6 und 12 haben je ein Servoventil 18. Alle Servoventile 18 und Distanz-Sensoren 7 und 13 sind an die gemeinsame elektronische Steuereinheit 16 angeschlossen und werden von dieser geregelt.

Durch die Erfindung ist es möglich, wesentlich «weichere» elastisch verformbare Körper 50 zu verwenden als bei bekannten Dämpfungseinrichtungen für Getriebe, ohne dass das Getriebe 2 relativ zu den mit ihm verbundenen Teilen schädliche Relativbewegungen ausführt, wie zum Beispiel Motor und Schiffspropellerwelle. Die wesentlich weicheren elastisch verformbaren Körper 50 haben eine viel bessere Dämpfung von Vibrationen, einschliesslich Körperschallschwingungen, als die beim bekannten Stand der Technik erforderlichen hart-elastischen Dämpfungskörper zur Folge.

Claims

Patentansprüche

1. Dämpfungs- und Positioniereinrichtung für Getriebe, insbesondere Schiffsgetriebe, mit mindestens einer elastischen Lagereinheit (6, 12) zur AbStützung des Getriebes (2) auf einem Fundament (4, 10), dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinheit (6, 12), in Abstützrichtung nacheinander angeordnet, einen in Abstützrichtung (42) elastisch verformbaren Körper (50) und eine hydraulische Distanzausgleichsvorrichtung (38, 40, 44) aufweist, von welchen die hydraulische Distanzausgleichsvorrichtung (38, 40, 44) ihre Länge in Abstützrichtung (42) entgegengesetzt zu Änderungen der Länge in Abstützrichtung (42) des elastisch verformbaren Körpers (50) ändert und dabei Längenänderungen des elastisch verformbaren Körpers (50), die durch Änderungen der zwischen Getriebe (2) und Fundament (4, 10) auftretenden Stützkräfte entstehen, kompensiert.

2. Dämpfungs- und Positioniereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Distanzausgleichsvorrichtung (38, 40, 44) zur Einstellung ihrer Länge eine das Getriebe (2) stützende Zylinder-Kolben-Einheit (38, 40) aufweist, und dass eine elektrisch betätigte Ventileinrichtung (18) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von der Distanz (48) zwischen dem Getriebe (2) und dem Fundament (4,10) den Kolben (40) in dem Zylinder (38) der Distanzausgleichsvorrichtung mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt und dadurch diesen Kolben relativ zu dem Zylinder axial positioniert.

3. Dämpfungs- und Positionierungseinrichtung

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nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

dass mindestens eine Lagereinheit (6) das Gewicht des Getriebes (2) trägt.

4. Dämpfungs- und Positioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich- 5

net, dass das Getriebe (2) durch mindestens eine |

Lagereinheit (12) seitlich gehalten ist.

5. Dämpfungs- und Positioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich- >i net, dass eine elektronische Steuereinrichtung (16) 10 zur Regelung der Länge in Abstützrichtung der Distanzausgleichsvorrichtung (38, 40, 44) in Abhängigkeit von Änderungen der Länge in Abstützrichtung des elastisch verformbaren Körpers (50) vorgesehen ist. 15

6. Dämpfungs- und Positioniereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Lagereinheiten (6, 12) mit je einer Distanzausgleichsvorrichtung (38, 40, 44) vorgesehen sind, und dass alle Distanzausgleichsvorrich- 20 tungen von der einzigen elektronischen Steuereinrichtung (16) geregelt werden.

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