DE2243879C2 - Free-swinging, self-oscillation below the excitation, double-walled, self-supporting stern tube arrangement for ships for elastic mounting of the propeller shaft with lubricating oil filling - Google Patents

Free-swinging, self-oscillation below the excitation, double-walled, self-supporting stern tube arrangement for ships for elastic mounting of the propeller shaft with lubricating oil filling

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DE2243879C2 DE19722243879 DE2243879A DE2243879C2 DE 2243879 C2 DE2243879 C2 DE 2243879C2 DE 19722243879 DE19722243879 DE 19722243879 DE 2243879 A DE2243879 A DE 2243879A DE 2243879 C2 DE2243879 C2 DE 2243879C2
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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H23/00—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
    • B63H23/32—Other parts
    • B63H23/36—Shaft tubes

Description

rohrwand (11) mit einem Füllmaterial aus Kunst- Ein weiterer Nachteil ergibt sich bei mittelgroßenpipe wall (11) with a filling material made of synthetic Another disadvantage arises with medium-sized

stoff. Gummi, Polyurethan od. dgl. ausgefüllt ist. und großen Anlagen von Zwei- oder Mehrschrau-material. Rubber, polyurethane or the like. Is filled. and large systems of two or more screw

30 benschiffen mit an den Schiffskörper angeschweißten Stevenrohren. Hierbei kann nämlich die Begehbar-30 ships with stern tubes welded to the hull. The accessible

keit zum Wellenlager am Stopfbuchsenschott sospeed to the shaft bearing on the stuffing box bulkhead like this

beengt sein, daß ein Auswechseln dieses Wellenlagers, welches üblicherweise nach vorn erfolgt, aufbe cramped that a replacement of this shaft bearing, which usually takes place forward, on

Die Erfindung betrifft eine *τεϊ schwingende, eine 35 Schwierigkeiten stößt.The invention relates to a * τεϊ oscillating one that encounters difficulties.

unterhalb der Erregung liegende Eigenschwingung Aufgabe der Erfindung ist es daher, die bekanntenThe object of the invention is therefore to provide the known

aufweisende, doppelwandige, sJbsttragende Steven- schwingungsfähigen Systeme zu verbessern und eine rohranordnung für Schiffe zur elastischen Lagerung frei schwingende Stevenrohranordnung für Schiffe der Propellerwelle mit Schmierölfüllung. zur elastischen Lagerung der Propellerwelle mitto improve having, double-walled, self-supporting bow vibratory systems and a tube assembly for ships for elastic mounting freely swinging stern tube assembly for ships the propeller shaft filled with lubricating oil. for the elastic mounting of the propeller shaft with

Vibrationen der Schiffskörper können entweder 40 Schmierölfüllung zu schaffen, die eine Frequenz der durch die Antriebsanlage oder aber durch die vom Eigenschwingung aufweist, die unterhalb der Fre-Propeller verursachten hydrodynamischen Kräfte quenz der Erregung liegt, und ciie die nachstehenden hervorgerufen werden. Solche Vibrationen sind sehr Bedingungen erfüllt:Vibration of the hull can create either 40 lube oil fill, which is a frequency of by the propulsion system or by the natural vibration that is below the Fre propeller caused hydrodynamic forces sequence of the excitation, and ciie the following be evoked. Such vibrations are very met conditions:

unerwünscht, und es wird seit langem versucht, sie a) Verbesserung der Schweißbarkeit und Reduziemöglichst klein zu halten. 45 rung der durch die Schweißung verursachtenundesirable, and attempts have long been made to: a) improve weldability and reduce as much as possible to keep it small. 45 tion of the caused by the weld

Die elastische Lagerung von Schraubenwellen auf Vorspannungen im Stevenrohrmantel durch geSchiffen ist bekannt. Bei einer bekannten Art dieser ringere Mantelstärken, bei gleichem oder gerin-The elastic mounting of propeller shafts on pretension in the stern tube jacket by ships is known. In a known type of this smaller jacket thickness, with the same or low-

Lagerung werden die am Propeller wirkenden perio- gerem Stevenrohrdurchmesser,The peripheral stern tube diameters acting on the propeller,

dischen hydrodynamischen Kräfte vom Schiffskörper b) Herabsetzung des für die Schmierung des hinteferngehalten und hierdurch erregte Schiffsvibrationen 50 ren Wellenlagers benötigten Schmierölvolumensdischen hydrodynamic forces from the hull b) Reduction of the distance for the lubrication of the rear and thereby excited ship vibrations 50 ren shaft bearing required volume of lubricating oil

vermieden. Eine Stevenrohranordnung der eingangs dadurch, daß nicht das gesamte tragende Ste-avoided. A stern tube arrangement of the initially characterized in that not the entire load-bearing stern

genannten Art ist aus der USA.-Patentschrift vcnrohr nach vom bis zum Stopfbuchsenschottnamed type is from the USA patent specification vcnrohr after from to the stuffing box bulkhead

3 580 214 bekannt. Bei gleichlinger Ausführung der mit Schmieröl angefüllt zu werden braucht,3 580 214 known. With the same design that needs to be filled with lubricating oil,

äußeren und der inneren Stevenrohrwand sind zwi- c) Geringer Bauaufwand und leichte Montierbarschen den Wänden eine Vielzahl von radial verlau- 55 keit.The outer and inner stern tube walls are between c) Low construction costs and easy assembly bars the walls have a large number of radial lines.

fenden stützenden Zwischenteilen angeordnet, so daß Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine frei schwin-fenden supporting intermediate parts are arranged, so that to solve this problem a freely oscillating

eine^ relativ steife Anordnung entsteht, deren Wände gende Stevenrohranordnung gemäß der eingangs geinroige des erforderlichen Bearbeitungsraumes einen nannten Art vorgeschlagen, die gemäß der Erfindung nicnt geringen Abstand aufweisen. Alle Hohlräume in der Weise ausgebildet ist, daß die äußere Stevenzwischen der Propellerwelle und dem äußeren Ste- 60 rohrwand auf der inneren Sievenrohrwand mit ihren yenrotir s:nd mit Schmieröl gefüllt. Diese Anordnung verdickten Enden aufsitzt und sie dazwischen mit ge- !ürJÜJ. VJ?te. ' aufwend'jB und hat erhebliche Dirnen- ringem Abstand ohne stützende Zwischenteile umsionen und eine entsprechende ölfüllung. gibt und dem Stfömungsverlauf am Schiffskörper fol· a ^ relatively stiff arrangement is created, the walls of which are proposed in the stern tube arrangement according to the initially gray area of the required processing space of a type mentioned, which according to the invention have no small spacing. All cavities are designed in such a way that the outer stem between the propeller shaft and the outer stub pipe wall on the inner sieve pipe wall with its yenrotir s: nd filled with lubricating oil. This arrangement rests on thickened ends and between them with ge ! ÜrJÜJ. V J? te . ' Expensive ' jB and has a considerable distance between prostitutes without supporting intermediate parts and a corresponding oil filling. and the course of the flow on the hull fol

S jSm in",a"d«en bekannten Anlage (Hansa 1960, gend angenähert als Tragflügelprofil mit sich Γη Strode «/.ή 'i!i' ο j «'Έ. Wellenlag« >h einetti 6S mungsrichtung verjüngenden Leitblechen ausgebildet ZI \1 ·? umschließenden Rohr angeordnet, welches ist, wobei die äußere Stevenrohfwand gegenüber der JLV-°I de' s n chr.aubiv mil dem Schiffskörper inneren Stevenrohrwand kürzer bemessin ist, und ist, so daß ein schwingungsfähiges System daß die innere Stevenrohrwand die SchmierölfüllungS JSM in "a" d "e n known plant (Hansa 1960 quietly approximated as a wing profile with it Γη Strode" /.ή 'i! I' ο j "'Έ. Wellenla g'> h a tti 6 S flow direction tapered deflectors formed ZI \ positioned 1 · enclosing tube, which is, the outer Stevenrohfwand opposite the JL V -? ° I de 's n chr aubi the hull inner stern tube wall is v mil shorter bemessin, and is such that an oscillatory. System that the inner stern tube wall is filled with lubricating oil

einschlief; und mittels Schraubverbindungen mit der üußeren Stevenrohrwand oder dem Schiffskörper verbunden istfell asleep; and by means of screw connections with the outer stern tube wall or the hull is connected

Die Erfindung sieht ferner vor eine Stevenrahranordnung in Sandwichbauweise, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Zwischenraum zwischen der äußeren Stevenrohrwand und der inneren Stevenrohrwand mit einem Füllmaterial aus Kunststoff, Gummi, Polyurethan od. dgl. ausgefüllt ist.The invention also provides a stern tube assembly in sandwich construction, which is characterized in that the space between the outer Stern tube wall and the inner stern tube wall with a filling material made of plastic, rubber, Polyurethane od. The like. Is filled.

Gegenüber den bekannten Lösungen ist die vorliegende Stevenrohranordnung besonders vorteilhaft, da sie eine gute Eigeuschwingungscharakteristik bei ausreichendem Widerstandsmoment am Ort der Einspannung und verhältnismäßig geringem Gesamtgewicht der Stevenrohranordnung ermöglicht. Die für die Schmierung des hinteren Wellenlagers benötigte Schmierölmenge wird herabgesetzt, da die innere Stevenrohrwand die Schmierölfüllung einschließt und da nicht das gesamte tragende Stevenrohr bis zum Stopfbuchsenschott mit Schmieröl angefüllt zu werden braucht. Ferner kann die innere Stevenrohrwand, die mit dem Schiffskörper nicht verschweißt zu werden braucht und die die beiden letzten Wellenlager enthält, zusammen mit der hinteren Schraubenwelle komplett in der Werkstatt montiert werden.Compared to the known solutions, the present stern tube arrangement is particularly advantageous because they have good natural oscillation characteristics with sufficient Moment of resistance at the point of restraint and relatively low total weight allows the stern tube assembly. The one needed to lubricate the rear shaft bearing The amount of lubricating oil is reduced as the inner stern tube wall encloses the lubricating oil filling and there not to fill the entire load-bearing stern tube up to the stuffing box bulkhead with lubricating oil needs. Furthermore, the inner stern tube wall, which is not welded to the hull, can be used and which contains the last two shaft bearings, together with the rear propeller shaft can be completely assembled in the workshop.

Ein weiterer Vorteil besteht dai.n, daß zur Erzielung einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen den beiden Stevenrohrwandungen der zwischen diesen bestehende, nicht zum Schmiermitteltransport dienende Zwischenraum mit einem Füllmaterial ausgefüllt werden kann, so daß eine Sandwich-Konstruktion erhalten wird. Dadurch ist bei gleicher Festigkeit eine weitere Gewichtsverringerung erzielbar.Another advantage is that to achieve a non-positive connection between the two stern tube walls and between them existing, not used for lubricant transport space filled with a filler material can be so that a sandwich construction is obtained. This gives the same strength a further reduction in weight can be achieved.

Darüber hinaus wird eine elastische Lagerung der Propellerwelle erreicht, wobei die frei schwingende Stevenrohrkonstruktion eine Eigenschwingung aufweist, die weit unter der Erregung liegt.In addition, an elastic mounting of the propeller shaft is achieved, with the freely oscillating Stern tube construction has a natural oscillation that is far below the excitation.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigtIn the drawing, the object of the invention is shown for example, namely shows

F i g. 1 eine Stevenrohranordnung mit einer inneren und einer äußeren Stevenrohrwandung m einem senkrechten Längsschnitt,F i g. 1 shows a stern tube arrangement with an inner and an outer stern tube wall m one vertical longitudinal section,

Fig. 2 das Stevenrohr mit Propeller und mit außenseitig angebrachtem Leitblech in einer Seitenansicht unuFig. 2 the stern tube with propeller and with externally attached guide plate in a side view unu

Fig.3 einen senkrechten Schnitt gemäß Linie ΪΙΙ-ΠΙ in Fig. 2.3 shows a vertical section along line ΪΙΙ-ΠΙ in FIG. 2.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform der doppelwandigen Stevenrahranordnung ist eine innere frei tragende zylindrische Stevenrohrwand 11 vorgesehen, welche, in einem Abstand vor dem Propellter 10 beginnend, zusätzlich durch eine äußereIn the case of the in FIG. 1 illustrated embodiment of the double-walled stern tube assembly is a inner cantilevered cylindrical stern tube wall 11 is provided which, at a distance in front of the propeller 10 starting, additionally by an outer one

»o zylindrische Stevenrohrwand 12, die sich ebenfalls nach vorn bis zur Einspannung erstreckt, abgestützt wird. Die innere zylindrische Stevenrohrwand 11 nimmt das hintere und vordere Lager 13 und 14 der hinteren Schraubenwelle 15 auf und ist mit»O cylindrical stern tube wall 12, which is also extends forward to the restraint, is supported. The inner cylindrical stern tube wall 11 takes the rear and front bearings 13 and 14 of the rear screw shaft 15 and is with

»5 Schmieröl aufgefüllt, das unter leichtem überdruck steht und zur Schmierung der Wellenlager dient Bei 16 und 17 sind die hintere und vordere Stevenrohrabdichtung angedeutet Die äußere Stevenrohrwand 12 ist über einen Flanschring 19 an das Ende der»5 lubricating oil filled up under slight overpressure stands and serves to lubricate the shaft bearings At 16 and 17 are the rear and front stern tube seals The outer stern tube wall 12 is via a flange 19 to the end of the

ta verkürzten Wellenhose 21 angeschraubt während die innere Stevenrohrwand 11 am Vorderende am Stopfbuchsenschott mit einer Mutter 20 angeschlossen ist. 18 zeigt einen Anschla<;ring an der inneren Stevenrohrwand 11, auf den ve /ächtet werden kann, wenn ta shortened shaft pants 21 screwed on while the inner stern tube wall 11 is connected at the front end to the stuffing box bulkhead with a nut 20. 18 shows a lanyard on the inner stern tube wall 11, which can be watched if

»5 für einen entsprechenden Anschlag innerhalb der äußeren Stevenrohrwand 12 gesorgt wird.»5 for a corresponding stop within the outer one Stern tube wall 12 is taken care of.

Der Zwischenraum 30 zwischen der äußeren Stevenrohrwand 12 und der inneren Stevenrohrwand 11 kann auch mit einem Füllmaterial ausgefüllt werden, so daß sich eine Sandwich-Konstruktion ergibt. Als Füllmaterial kann beispielsweise Kunststoff, Gummi oder Polyurethan in entsprechenden Härtegraden verwendet v/erden. Mit 12 a und 12 b sind die verdickten Enden bezeichnet, die für die Erzielung einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen den beiden Stevenrohrwänden 11 und 12 erforderlich sind.The space 30 between the outer stern tube wall 12 and the inner stern tube wall 11 can also be filled with a filler material, so that a sandwich construction results. For example, plastic, rubber or polyurethane in corresponding degrees of hardness can be used as filler material. With 12 a and 12 b , the thickened ends are designated, which are required to achieve a positive connection between the two stern tube walls 11 and 12.

Wie in F i g. ?. und 3 dargestellt, ist die äußere Stevenrohrwand 12 als Tragflügelprofii ausgebildet, das dem bei X angedeuteten Strömungsverlauf am Schiffskörper folgt. Das Tragflügelprofil wird durch Leitbleche 50, die an der äußeren Stevenrohrwand 12 angeschweißt werden und sich nach mncn zum Schiffskörper hin verjüngen, gebildet.As in Fig. ?. 3 and 3, the outer stern tube wall 12 is designed as a hydrofoil profile that follows the flow path indicated at X on the hull of the ship. The airfoil profile is formed by guide plates 50 which are welded to the outer stern tube wall 12 and taper towards the hull in the direction of the mncn.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

entsteht, das sich im wesentlichen nur aus der Patentansprüche: Schraube, der Schraubenwelle und ihren beiden La gern zusammensetzt und das in bezug auf die wich-arises, which is essentially composed only of the patent claims: screw, the screw shaft and its two bearings and that with regard to the important 1. Frei schwingende, eine unterhalb der Erre- tigsten Erregungen überkritisch ist.1. Free vibrating, one below the most acute excitement is overcritical. gung liegende Eigenschwingung aufweisende, 5 Da jedoch die Frequenz der Eigenschwingung des doppelwandige, selbsttragende Stevenrahranord- Systems gnügend weit unter der Frequenz der Errenung für Schiffe zur elastischen Lagerung der gung liegt und gleichzeitig das elastische Stevenrohr Propellerwelle mit Schmierölfüllung, dadurch auch nicht bei einer Grundberührung des Propellers gekennzeichnet, daß die äußere Steven- und einer darauffolgenden Beschädigung des Propelrohrwand (12) auf der inneren Stevenrohrwand io lers standhalten muß, wird für den Rohrquerschnitt5 Since the frequency of the natural oscillation of the double-walled, self-supporting stern rail arrangement well below the frequency of the errenung for ships for the elastic storage of the supply and at the same time the elastic stern tube Propeller shaft filled with lubricating oil, thus not even if the propeller hits the ground characterized in that the outer stern and subsequent damage to the propel tube wall (12) must withstand io lers on the inner stern tube wall is used for the tube cross-section (11) mit ihren verdickten Enden (12 β, 126) auf- des frei tragenden Stevenrohres besonders im Bereich sitzt und sie (U) dazwischen mit geringem Ab- der Einspannung ein relativ großes Widerstandsmostand ohne stützende Zwischenteile umgibt und ment erforderlich. Aus propulsionstechnischen Gründern Strömungsverlauf am Schiffskörper folgend den soll der Rohrdurchmesser aber möglichst klein angenähert als TragflügelprofU mit sich in Strö- 15 ausfallen. Beide Forderungen führen zu sehr hohen mungsrichtung verjüngenden Leitblechen (SO) Mantelstärken. Bei dem Verschweißen dieser großen ausgebildet ist, wobei die äußere Stevenrohrwand Materialstärken an Bord unter Zwangslage und bei(11) with their thickened ends (12 β, 126) on the cantilevered stern tube, especially in the area sits and she (U) in between with a small amount of tension a relatively large resistance level surrounds without supporting intermediate parts and ment required. From propulsion technology founders However, following the course of the flow on the hull, the pipe diameter should be as small as possible approximately as a hydrofoil professor with itself in Strö-15 fail. Both demands lead to very high demands direction of tapering guide plates (SO) jacket thickness. When welding these large ones is formed, the outer stern tube wall material thicknesses on board under constrained position and at (12) gegenüber der inneren Stevenrohrwand (U) dem nachfolgenden örtlichen Spannungsfreiglühen kürzer bemessen ist, und daß die innere Steven- der Schweißzonen an den Stevenrohrabschnitten trerohrwand (U) die Schmierölfüllung einschließt ao ten Schwierigkeiten auf.(12) is shorter than the inner stern tube wall (U) for the subsequent local stress-relieving annealing, and that the inner stern of the welding zones on the stern tube sections of the transverse tube wall (U) includes the lubricating oil filling ao th difficulties. und mittels Schraubverbindungen (20) mit der Nachteilig ist es ferner, besonders bei großen Anäußeren Stevenrohrwand (12) oder dem Schiffs- lagen, daß für die Schmierung des hinteren Wellenlakörper verbunden ist. gers das gesamte Stevenrohr bis nach vorn zumand by means of screw connections (20) it is also disadvantageous, especially in the case of large external surfaces Stern tube wall (12) or the ship layers that for the lubrication of the rear shaft launcher connected is. gers the entire stern tube to the front 2. Stevenrohranordnung nach Anspruch 1 in Stopfbuchsenschott mit Schmieröl gefüllt werden Sandwichbauweise, dadurch gekennzeichnet, daß 15 muß. Durch das Gewicht des Schmieröls, welches etder Zwischenraum (30) zwischen der äußeren liehe Tonnen betragen kann, wird das System zusätz-Stevenrohrwand (12) und der inneren Steven- lieh belastet.2. stern tube assembly according to claim 1 are filled in the gland bulkhead with lubricating oil Sandwich construction, characterized in that 15 must. Due to the weight of the lubricating oil that etder Gap (30) between the outer borrowed tons, the system becomes an additional stern tube wall (12) and the inner stern borrowed.
DE19722243879 1972-09-07 1972-09-07 Free-swinging, self-oscillation below the excitation, double-walled, self-supporting stern tube arrangement for ships for elastic mounting of the propeller shaft with lubricating oil filling Expired DE2243879C2 (en)

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DE3435102A1 (en) * 1984-09-25 1986-04-03 Ernst A. 2000 Hamburg Nönnecke SHIP BODY WITH A FREE-SWINGING, ELASTIC STEVEN TUBE ARRANGEMENT FOR THE ELASTIC BEARING OF THE PROPELLER SHAFT
JPH025398U (en) * 1988-06-22 1990-01-12
GB9308970D0 (en) * 1993-04-30 1993-06-16 Blakemore Robert A Propeller shaft foil

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