DE2018631A1 - Anordnung zur Befestigung einer Kolben brennkraftmaschine in einem Schiffskörper - Google Patents

Description

Gebrüder S ti 1 ζ er Aktiengesellschaft. Wintertlmr/Schveiz

Anordnung zur Befestigung einer Kolbenbrennkraftmaschine in einem Schiffskörper.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung- zur Befestigung einer Kolhenbrennkraftmaschine in einem Schiffskörper, wobei die Maschine im Schiffskörper auf einer Unterlage befestigt ist und im wesentlichen horizontal verlaufende seitliche Streben vorgesehen sind, die einen oberen Bereich der Maschine mit: dem Schiffskörper verbinden* ·

Um seitliche Schwingungen einer Kolbenbrennkraftmaschine in einem Schiffskörper zu unterdrücken, ist es bekannt, die Maschine mit horizontalen Streben zu versehen, mit denen sie mit geeigneten Teilen des Schiffskörpers verbunden ist. Die Befestigung mit starren Streben.hat Jedoch den Wachteil, dass man mit ihr weäer eine Dämpfung von Schwingungen noch eine Beeinflussung der Schwingungsfrequenz erzielen kann und dass sie nicht ää Deformationen des; Schiffskörpers anpassungsfähig ist.

Die Erfindung hat die Schaffung einer Anordnung^ zum Ziel, durch welche diese Nachteile beseitigt werben und es · einerseits möglfch ist, seitliche Schwingungen der. Kolfcenbrean-

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kraftmaschine zu dämpfen und andererseits die. Eigenfrequenz des durch die Kolbenbrennkraftmaschine und den Schiffskörper.-, gebildeten Schvängungssystems so zu beeinflussen, dass eine maximale Unterdrückung von Schwingungen im Betriebsbereich erzielt wird. Gleichzeitig sollen sich die Streben an Deformationen des Schiffskörpers, z.B. durch Beladung und Entladung oder im Wellengang, anpassen können.

Die erfindungsgemässe Anordnung, durch welche dieses

^ Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer Strebe ein hydraulischer Zylinder mit einem Kolben angeordnet ist, wobei sich der Zylinder in einem Teil der Strebe und der Kolben in einem ζ weiten Teil der Strebe befindet,und der Zylinderrauffi des Zylinders über ein Drosselorgan mit einem hydraulischen Druckspeicher mit Gaspolster verbunden ist.

Es ist dabei möglich, den Kolben des hydraulischen Zylinders als Differentialkolben auszubilden, dessen Teil mit kleinerem Durchmesser durch eine Dichtung aus dem Zylinder nach aussen geführt ist, wobei beide Zylinderräume des Zylinders " durch eine gemeinsame Leitung über das Drosselorgan mit dem Druckspeicher verbunden sind. Auf diese Weise wird eine besonders gute Führung des Kolbens im Zylinder erhalten, bei gleichzeitiger ■Verminderung der Gefahr der Entstehung einer Ündichtheit, die zum Verlust von hydraulischem Druckmittel führen könnte.

Der Zylinder kann schwenkbar direkt an einem Teil des 1OS8SQ/Q04S

BAD ORiGiNAL

Schiffskörpers befestigt sein. Bei einer solchen Anordnung ist der Zylinder bei Bewegungen der Kolbenbrennkraftmaschine gegenüber dem Schiffskörper geringsten Bewegungen ausgesetzt.

Es bestehen daher minimale Schwierigkeiten mit dem Anschluss des Zylinders an eine Speisevorrichtung zum Nachspeisen des hydraulischen Druckmittels.

Sehliesslich ist es bei mehreren Streben mit hydraulischen Zylindern möglich, die einzelnen Zylinder an eine gemeinsame Nachspeise\orrichtung anzuschliessen, wobei die Zylinder einzeln von der Vorrichtung durch Absperrorgane getrennt sind. Dadurch ist jederzeit eine Nachspeisung von hydraulischem Druckmittel durch eine einzige Speisevorrichtung möglichjOder auch ein Druckausgleich zwischen einzelnen Zylindern, und zwar auch während des Betriebes der Kolbenbrennkraftmaschine. -

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles. ■

Es zeigt:

Fig.1 einen Querschnitt durch einen Teil eines ¹ Schiffskörpers mit einem Maschinenraum und einem

darin angeordneten Grossdieselmotor, Fig.2 ein Detail mit Teilschnitt einer horizontalen

Strebe aus der Fig.1, · ' -

Fig.3 ein Schema der Anordnung zur Nachspeisung des

Druckmitteis und

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Fig.4 ein Diagramm des KraftVerlaufes in Abhängigkeit von der Kolbenbewegung des hydraulischen Zylinders aus der Fig.2.

In der Fig.1 ist ein Grossdieselinotor 1 dargestellt, der in einem Maschinenraum 2 eines Schiffskörpers befestigt ist. Der Schiffskörper enthält einen Boden 3, an welchem das Kurbelgehäuse der Maschine 1 befestigt ist. Ausserdem enthält der Schiffskörper seitliche Stützen 4, welche den Maschinen» raum begrenzen. Der Motor 1 ist mit den Stützen 4 und damit mit dem Schiffskörper durch in seinem oberen Bereich befestigte, horizontale Streben 5 verbunden, welche hydraulische Zylinder β enthalten, und dazu dienen, seitliche Schwingungen des oberen Teiles des Motors 1 gegenüber dem Schiffskörper zu unterdrücken.

Ie der Fig»2 ist eine der Streben 5 in grösserem Massstab dargestellt,, Die Strebe 5 enthält eine zweiteilige Stange 6 mit einer Einstellmutter 7.^Am Ende der Stange 6 ist ein Kolben 8 befestigt, der in einem hydraulischen Zylinder 10 beweglich ist« Der Kolben 8 ist da Differentialkolben und enthält an seiner rechten Seite einen zylindrischen .Kolbenteil 11 mit kleinerem Durchmesser_s welcher sieh in einem an der rechten Seite des Kolbens 8 befindlichen Kolbenraum 12 befindet. Der Kolbenteil 11 ist durch einen Zylinderdeckel 10⁵ dichtend durchgeführt. An der linken Seite des Kolbens 8 befindet sich im Zylinder ein Kolbenraum 13. Der Zylinder 10 wie auch die

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Stange 6 sind an der Stütze 4 bzw. am Motor 1 gelenkig durch Zapfen 14 befestigt.

Im Zylinder 20 ist ein Kanal 15 ausgebildet, welcher die Kolbenräume 12 und 13 verbindet. Gleichzeitig ist an den Kanal 15 ein Manometer 16 angeschlossen, welches zur Ueberwachung des im Zylinder herrschenden Druckes dient. Schliesslich ist an den Kanal 15 über ein Drosselventil 17 ein hydrau-.lischer Druckspeicher 18 angeschlossen, der ein Gaspolster aufweist. Der hydraulische Druckspeicher 18 kann vom bekannten ( Typ sein, bei welchem in einer Blase aus gummiartigem Material ein Gas eingeschlossen ist. Schliesslich ist der Zylinder 10 mit einem Kanal 20 versehen, welcher mit dem Kanal 15 und somit mit den Kolbenräumen 12, 13 und dem Speicher 18 in Verbindung steht und über ein Absperrorgan 21 an eine Nachspeiseleitung 22 angeschlossen ist.

' In der Fig.3 ist die Anordnung einer Nachspeisevorrichtung für mehrere Zylinder 10 dargestellt. Die Leitungen führen zu einer Nachspeisepumpe 23 für das hydraulische Druck- | mittel, die über ein gemeinsames Absperrorgan 24 an die Leitungen 22 angeschlossen ist. Falls an einem der Manometer 16 festgestellt wird, dass der Druck im hydraulischen System eines der Zylinder 10 unter einen gewünschten Wert gesunken ist, kann das betreffende Absperrorgan 21 geöffnet werden und das Druckmittel durch die Pumpe 23 nachgespeist werden. Durch Oeffnen mehrerer oder aller Absperrorgane 21 bei geschlossenen

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Absperrorganen 24 können die Drücke in den betreffenden Systemen ausgeglichen oder auf gleicher Höhe gehalten werden.

Wenn im Betrieb der Motor 1 seitlich schwingt, so wird dadurch der Kolben 8, 11 im Zylinder 10 hin und her bewegt. Bei einer Bewegung des Kolbens 8, 11 in der Fig.2 nach links entsteht im Zylinderraum 13 eine grössere Verdrängung als sie der Zylinderraum 12 aufnehmen kann. Es strömt daher bei jeder Bewegung des Kolbens 8 nach links ein Teil des Druckmittels aus dem Zylinderraum 13 über die Drosselstelle 17 in den Speicher 18. Bei einer Bewegung des Kolbens 8 nach rechts strömt hingegen wieder Druckmittel aus dem Speicher 18 in den Zylinderraum 13 zurück. Die Dämpfung der auf diese Weise verlaufenden Schwingungen kann durch eine Einstellung des Drosselorganes 17 beeinflusst werden. Gleichzeitig ist es bei der erfindungsgemässen Anordnung möglich, auch die Eigenfrequenz des durch die Maschine und den Schiffskörper gebildeten schwingenden Systems zu beeinflussen.

Wie aus der Fig.4 ersichtlich ist, kann durch eine geeignete Wahl des Volumens des Speichers 18 und der Drosselung durch das Drosselorgan 17 die Charakteristik der Rückstellkraft F in Abhängigkeit von einer Bewegung S aus einer mittleren Stellung 0 beeinflusst werden. Die im Diagramm in der Fig. 4 dargestellten Kennlinien a und b gelten für Druckspeicher 18 verschiedener Grosse, bei geringer, zu vernachlässigender Drosselung. Die Kurve c entspricht einem Speicher mit dem

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Volumen Null. Dieser Zustand entsteht, wenn der Speicher z.B. durch einen vollständigen Verschluss des Drosselorganes 17 abgesperrt wird. Ausserdem ist in der Flg.4 eine Kurve d dargestellt, welche einer Drosselwirkung bei einem Speicher mit einem bestimmten Volumen entspricht. Es versteht sich, dass durch £ine Wahl des FuTldruckes des Speichers, dessen Volumens und der Grosse der Drosselung eine Breite Auswahl von Kennlinienformen zur Verfügung steht. '

Die Stellung des Kolbens 8 im Zylinder 10 im Ruhe- '

zustand des Motors kann durch die Einstellmutter 7 beeinflusst werden. Zur Erleichterung einer Einstellung des Kolbens 8 in die Mitte des Zylinders 10 in axialer Richtung ist der Zylinderdeckel 10' mit einem Zeiger 30 und die sich an den Kolbenteil 11 anschliessende Stange 6 mit einer Marke 31 versehen.

Bei grösseren Veränderungen der Lage des Motors gegenüber dem Schiffskörper während des Betriebes, die z.B. durch Deformationen des Schiffskörpers durch Beladen und Ent- I laden oder beim Rollen des Schiffes im Wellengang entstehen, werden selbsttätig durch eine Verschiebung der mittleren Kolbenlage ausgeglichen. Es versteht sich, dass dabei das Drosselorgan 17 nicht vollständig geschlossen sein darf.

Bei der dargestellten Ausführung übt der Zylinder 10 ' mit dem Kolben 8 in der Strebe 5 eine Druckkraft aus. -Es ist

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jedoch auch eine Ausführung möglich,"bei welcher der Zylinder mit dem Kolben die Strebe 5 durch eine Zugkraft belasten. Eine solche Ausführung kann z.B. bei lagen Streben vorteilhaft sein, bei denen eine Knickbeanspruchung eine Rolle spielen könnte.

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Claims (4)

1. Patentansprüche

   1, Anordnung zur Befestigung einer Kolbenbrennkraftmaschine in einem Schiffskörper, wobei die Maschine im Schiffskörper auf einer Unterlage befestigt ist und im -wesentlichen horizontal verlaufende seitliche Streben vorgesehen sind, die einen oberen Bereich der Maschine mit dem Schiffskörper verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer Strebe (5) ein hydraulischer Zylinder (10) mit einem Kolben (8, 11) angeordnet ist, wobei sich der Zylinder (10) in einem Teil der Strebe und der Kolben (8, 11) in einem zweiten Teil der Strebe befindet und der Zylinderraum (12, 13) des Zylinders (10) über ein Drosselorgan (17) «ait einem hydraulischen Druckspeicher (18) mit Gaspolster verbunden, ist. ·
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (8, 11) des hydraulischen Zylinders (10) ein Differentialkolben ist, dessen Teil (11) mit kleinerem Durchmesser durch eine Dichtung aus dem Zylinder nach aussen geführt ist, und dass beide Zylinderräume (12, 1-3) des Zylinders durch eine gemeinsame Leitung (15) über das Drosselorgan (17) mit dem Druckspeicher (18) verbunden sind. .

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   8ADOPÖGINAI.

   - ίο -
3. 3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (10) schwenkbar direkt an einem Teil (4) des Schiffskörpers befestigt ist.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2 mit mehreren Streben (5) mit hydraulischen Zylindern (10), dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Zylinder an eine gemeinsame Speisevorrichtung (23) angeschlossen sind und von dieser einzeln durch Absperrorgane (21) getrennt sind.

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