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Der Abstuetzung der Propellerwelle eines Schiffes dienende Stevenlagerung
und Verfahren zu deren Wartung und Instandsetzung.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Warten bzw. Instandsetzen
einer der Propellerwelle eines Schiffes als Abstuetzung dienenden Stevenlagerung
und der Propellerwelle selbst sowie eine Stevenlagerung, eingerichtet zur Durchfuehrung
des Verfahrens, mit einem sich in einer Stevennuss mittels einer sphaerischen Profilierung
abstuetzenden und mit einer Lagerbuchse versehenen Stevenrohr, einer das Stevenrohr
gegenueber dem Schiffsinnern abdichtenden vorderen und einer dasselbe gegen Wasser
eintritt abdichtenden, mit einer Laufbuchse versehenen hinteren Abdichtung sowie
mit einer mit der Nabe des Propellers loesbar verbundenen Propellerwelle.
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Aus der DT AS 15 06 400 ist eine Lagerung einer Propeller-Antriebswelle
bekannt, bei welcher in den Achtersteven eines Schiffes eine von dem Stevenrohr
umgebene Stevennuss eingesetzt ist, durch welche die Propellerwelle aus dem Achtersteven
austritt. Die Lagerung der Propellerwelle besteht dabei aus einem axial geteilten
Lager mit einer oberen und einer unteren Lagerschale, wobei letztere mit dem Stevenrohr
verschweisst ist, waehrend die obere Lager schale durch hydraulisch betaetigte Presszylinder
gegen die untere gepresst wird.
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Bei dieser Propeller-Wellenlagerung ist eine Inspektion der Welle
von im Wasser liegenden Schiffen im Bereich ihrer Lagerung nach dem Entfernen der
oberen Lagerschale moeglich.
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Das Erneuern einer Dichtung oder die Beseitigung einer festgestellten
Beschaedigung an der Welle oder der unteren Lagerschale bzw. das Auswechseln dieser
Elemente macht jedoch das Eindocken des Schiffes erforderlich.
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Aus der Zeitschrift "The Motor Ship" vom Mai 1967, Seite 58-61 ist
weiter die Lagerung einer Propeller-Antriebswelle bekannt, bei welcher nach Abbildung
1A das Stevenlager aus zwei Halbschalen besteht. An seinem hinteren Ende ist es
durch einen mit einer sphaerischen Mantelflaeche versehenen,
sich
in einer entsprechend ausgebildeten Stevennuss abstuetzenden und die hintere Dichtung
aufnehmenden Ring, an seinem vorderen Ende durch einen in einem Spantring gefuehrten,
die vordere Dichtung tragenden Flansch zusammengehalten.
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Zum Zwecke der Inspektion der Propeller-Antriebswelle im Bereich
der Lagerung, der Lagerschalen sowie des Erneuerns der Dichtungen, kann das aus
Lagerschalen, Ring und Flansch bestehende Stevenlager ins Schiffsinnere verlagert
werden, ohne dass das Schiff eingedockt zu werden braucht. Der mit einem Stirnflansch
der Antriebswelle verbundene Propeller stuetzt sich dabei mit seinem die Stevennuss
ueberfassenden Nabenteil gegenueber dieser an, wobei eine zwischen beiden Teilen
angeordnete Dichtung das Eindringen von Seewasser verhindert.
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Diese Konstruktion erlaubt das Inspizieren bzw. Erneuern des Lagers
und/oder der Dichtungen bei im Wasser liegenden Schiffen, soweit diese Elemente
geteilt sind. Eine Kontrolle der Welle ist durchfuehrbar, solange die baulichen
Gegebenheiten eine Begehung des die Welle umgebenden Raumes nach Rueckzug des Lagers
ermoeglichen. Dies ist aber bei Schiffen unter ca. 10.000 to Tragfaehigkeit wegen
der Beengtheit im Bereich des Stevenlagers nicht moeglich. Darueberhinaus erfordert
der Ausbau der schadhaften Antriebswelle auch bei dieser Konstruktion das Eindocken
des Schiffes.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Warten
bzw. Instandsetzen der Stevenlagerung sowie der Propellerwelle bei im Wasser liegenden
Schiffen einer Tragfaehigkeit auch unter 10.000 to, sowie eine fuer die Durchfuehrung
dieses Verfahrens geeignete Stevenlagerung anzu geben, deren Herstellung zudem auf
aeusserst wirtschaftliche Weise moeglich ist.
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Diese Aufgabe wird nach dem erfindungsgemaessen Verfahren dadurch
geloest, dass nach dem Verbinden der Propellernabe mit der Stevennuss das Stevenrohr
in bekannter Weise in das Schiffsinnere verlagert, die Verbindung zwischen Propellernabe
und Propellerwelle von innen her geloest und letztere
in der gleichen
Richtung gezogen wird. Diese Moeglichkeit ergibt sich aus der erfindungsmaessigen
Ausgestaltung der Stevenlagerung naemlich dadurch, dass die Propellernabe und die
Propellerwelle durch Radialspannelemente verbunden sind, dass die Propellernabe
eine der Stevennuss zugekehrte Ausdrehung fuer die Aufnahme der hinteren Dichtung
und ein zylindrisches, in eine Kegelmantelflaeche uebergehendes und in eine entsprechend
profilierte Ausdrehung der Stevennuss beruehrungsfrei hineinragendes Nabenteil aufweist,
dass die der hinteren Abdichtung als Innenlaufflaeche dienende Laufbuchse mit dem
Stevenrohr fest verbunden ist, und ihr diesem abgekehrtes Ende mit einem Schulterring
versehen ist, dessen Aussendurchmesser groesser ist als der innere Laufdurchmesser
der hinteren Abdichtung, in Verbindung mit den Merkmalen nach den Anspruechen 3
bis 5 ermoeglicht ein derartiger Aufbau der Stevenlagerung von Schiffen die Wartung
und Instandsetzung des Stevenlagers samt Dichtungen sowie der Propellerwelle in
bisher nicht erreichter wirtschaftlicher Weise.
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In einem vorteilhaften Nebeneffekt erweist sich darueberhinaus die
erfindungsgemaesse Stevenlagerung als guenstig dadurch, dass die raumsparende Ausfuehrung
dieser Lagerung eine Gestaltung des Achterschiffes zulaesst, welche eine vergleichsweise
wesentlich geringere Beeintraechtigung des Nachstromfeldes des Propellers d.h. Verringerung
des Propellerwirkungsgrades bewirkt und/oder die Kavitationsanfaelligkeit des Propellers
herabsetzt.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausfuehrungsbeispieles
erlaeutert. Dabei zeigt die einzige Figur einen Laengsschnitt durch die erfindungsgemaesse
Stevenlagerung mit Propellerwelle und teilgeschnittener Propellernabe.
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In einer in dem Achtersteven 9 eines Schiffes angeordneten, vorzugsweise
sich in ihrem Aussendurchmesser zum Schiffsinnern konisch erweiternden und mit ihrem
Ende 14 kleineren Durchmessers die Schiffswand durchdringenden Stevennuss 1 ist
ein Stevenrohr 2 angeordnet, welches an
seinem dem Schiffsinnern
abgekehrten Ende eine sich ueber etwa ein Drittel der Laenge des Stevenrohres 2
erstreckende Lagerbuchse 21 zur Abstuetzung der Propellerwelle 6 umschliesst. Das
Stevenrohr ist etwa in der Ebene des inneren Endes der Lagerbuchse 21 an seinem
Aussenmantel mit einer sphaerischen Profilierung 23 versehen, welche sich in einer
konischen Ausdrehung 11 der Stevennuss 1 abstuetzt. An dem dem Schiffsinnern zugewandten
Ende des Stevenrohres 2 befindet sich ein mit einer Anzahl Bohrungen versehener
Flansch 16, welcher mittels Zugschrauben 24 axial gegenueber der Stevennuss 1 verspannt
ist. In der Ebene des Flansches 16 befindet sich die gegen eine mit der Propellerwelle
6 umlaufende Laufbuchse 51 radial abdichtende vordere Dichtung 5, welche den Abschluss
einer zwischen dieser und der Lagerbuchse 21 angeordneten Schmiermittel-Vorratskammer
25 bildet. An seinem dem Propeller 7 zugekehrten Ende 14 ist das Stevenrohr 2 mittels
einer vorzugsweise aus korrosionsfestem -beispielsweise Chromstahl- hergestellten
Laufbuchse 3 verlaengert. Sie wird von der Propellerwelle 6 beruehrungsfrei durchdrungen
und bildet mit ihrer von einem Schulterring 32 propellerseitig begrenzten Mantelflaeche
die Innenlaufflaeche 31 der hinteren Dichtung 4. Diese ist mit ihrem Gehaeuse 41
in einer Ausdrehung73 der Propellernabe 71 angeordnet, wobei der Spalt zwischen
letzterer 71 und dem Gehaeuse 41 mittels beispielsweise zweier Dichtungen 42 abdichtend
ueberbrueckt wird. Der die hintere Dichtung 4 tragende Propellernabenteil 72 weist
aussen die Gestalt eines in einen zylindrischen Ansatz uebergehenden Kegelstumpfes
auf, in dessen Kegelmantelflaeche 74 eine dieselbe mit ihrer aeusseren Dichtkante
ueberragende Dichtung 82 eingelassen ist. Dieser Propellernabenteil 72 ragt beruehrungsfrei
in eine entsprechend profilierte Ausdrehung 12 des ausserhalb des Schiffsrumpfes
befindlichen Endes 14 der Stevennuss 1. Der zwischen Propellernabe 71 und Stevennuss
1 entstehende Spalt 77 ist durch eine mit der Stevennuss 1 fest verbundene und die
Propellernabe 71 beruehrungsfrei ueberdeckende Abdeckung 83 abgedeckt.
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Sowohl Propellernabe 71 als auch Stevennuss 1 weisen zu beiden Seiten
des Abdeckbleches Widerlager 76 bzw. 13 in
Form von umlaufenden
Nuten auf. Die das Drehmoment der Antriebsmaschine uebertragende Verbindung zwischen
Propellerwelle 6 und Propeller 7 wird durch im einschlaegigen Maschinenbau bekannte
und daher nicht naeher beschriebene Ringspannelemente 8 hergestellt, welche mittels
vonder Stevennuss 1 her zugaenglicher Axialverschraubungen 81 verspannt sind. Die
die Propellerwelle 6 aufnehmende Propellernabenbohrung ist dabei als Sackbohrung
mit einem dem Durchmesser der Propellerwelle 6 entsprechenden Rezess 78 an ihrem
Ende ausgefuehrt, so dass eine axiale Abstuetzung zwischen Propeller 7 und Propellerwelle
6 stattfindet und gleichzeitig eine hermetische Kapselung der Verbindungselemente
gegenueber korrosivem Angriff durch Meerwasser gewaehrleistet ist.
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Der zur Wartung bzw Instandsetzung erforderliche Aus-bzw. Einbau
der erfindungsgemaess eingerichteten Stevenlagerung wird in folgender Weise vorgenommen:
Nach Herausloesen einer beispielsweise mittels zweier Kupplungen die Antriebswelle
und die Propellerwelle 6 verbindenden Zwischenwelle wird die Propellerwelle 6 mit
dem auf ihr befestigten Propeller 7 mit Hilfe mechanischer oder hydraulischer Mittel
zum Schiffsinnern verlagert bis sich der kegelstumpffoermige Propellernabenteil
72 in der Ausdrehung 12 der Stevennuss 1 abstuetzt. Dabei wird der Propeller 7 gegenueber
letzterer zentriert, waehrend die jetzt wirksame Dichtung 82 das Eindringen von
Wasser in den Spalt 77 verhindert. In dieser Lage wird der Propeller 7 von aussen
durch Taucher mittels geeigneter, in die Wider lager 76 und 13 eingreifender Klammern
fixiert. Bei grossen Systemen kann diese Fixierung durch von innen bedienbare hydraulische
Elemente erfZrlgen, die so angeordnet sein koennen,dass gleichzeitig eine Entlastung
des Stevenrohres 2 vom Gewicht des Propellers 7 und der Propellerwelle 6 stattfindet.
Anschliessend wird durch Loesen der Zugschrauben 24 am Flansch 16 des Stevenrohres
2 die axiale Verspannungzwischen letzterem und der Stevennuss 1 aufgehoben und das
Stevenrohr 2 auf der Propellerwelle 6 ins Schiffsinnere gezogen, was unter Zuhilfenahme
geeigneter mechanischer oder hydraulischer Mittel durchgefuehrt werden kann. Bei
dieser Verlagerung wird die
vordere Dichtung 5 mitgenommen und mittels
des Schulterringes 32 der am Stevenrohr 2 befestigten Laufbuchse 3 die hintere Dichtung
4 hinterfasst und aus der Ausnehmung 73 der Propellernabe 71 herausgezogen. Durch
den so geschaffenen Freiraum zwischen Propellerwelle 6 und Stevennuss 1 werden darauf
mittels eines Spezialwerkzeuges die Axialverschraubungen 81 des ersten Ringspannelementes
8 geloest, letzteres entfernt und anschliessend bei dem zweiten Ringspannelement
entsprechend verfahren. Damit ist die Propellerwelle 6 frei und kann ebenfalls ins
Schiffsinnere gezogen werden.