DE3332785A1 - Elastische lagerung eines zykloidal-propellers - Google Patents

Elastische lagerung eines zykloidal-propellers

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JM Voith GmbH
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Description

V 4030 J.M. Voith GmbH
Kennwort: "Spannringlager" Heidenheim
und
Müller-BBM GmbH, München
Elastische Lagerung eines Zykloidal-Propellers
Zykloidal-Propeller mit im allgemeinen zur Vorschubrichtung senkrechter Drehachse der Propellerwelle weisen eine untere, ringförmige Gehäuse- oder Grundplatte auf, über welche der Propeller am im Schiffskörper ausgebildeten Propellerfundament gelagert ist.
Die Erfindung betrifft nun einen Zykloidal-Propeller entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solcher Propeller ist bekanntgeworden durch den Aufsatz von Friedrich Richter "Bereisungsboot Karl Jarres der Duisburg-Ruhrorter Hafen AG.", abgedruckt in HANSA, Zentralorgan für Schifffahrt, Schiffbau, Hafen (Nr. 37, 1950), inhaltsgleich mit dem Voith-Nachdruck Nummer 1187 aus dem Jahre 1953.
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Bei uer Lagerung dieser Propeller besteht die Schwierigkeit, eine genaue Abstimmung der Lagerung hinsichtlich der Resonanzfrequenzen des Antriebes zu erreichen. Ferner muß eine solche Lagerung natürlich recht stabil sein, damit es nicht zu Beschädigungen in den elastisch nachgiebigen Lagerelementen kommt, was zumindest verbunden wäre mit einer Verschlechterung der uämpfung. ADer aucn öetrieosausfälle sind ja aar.n nicht auszuschließen.
Bei der bekannten Lagerung sind als Nachteile die schwierige Abstimmung sowie der schwierige Ersatz des Gummielements bei Beschädigung desselben zu nennen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es nun demgegenüber, eine relativ ohne großen kostenmäßigen Aufwand herstellbare sowie leicht und genau abstimmbare, insbesondere in der Abstimmung nachstellbare elastische Lagerung für einen Zykloidal-Propeller zu schaffen. Diese Aufgabe wird bei einer Lagerung der eingangs angegebenen Art uurch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Man hat bei dieser Anordnung den Vorteil, daß bei einer Beschädigung unter Umständen nicht alle Gummiringe ersetzt zu werden brauchen. Ferner können handelsübliche Gummiringe, also Strangware, benutzt werden. Es können von einem Gummistrang entsprechende Längen abgeschnitten und dann die Stücke an den Stoßen zu Ringen zusammengeklebt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand dreier, in den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. Diese Figuren zeigen einen Axialschnitt durch einen solchen Propeller, d.h. entlang der Propellerdrehachse, in einem Ausschnitt, wo sich die Propellerlagerung befindet.
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In Figur 1 ist das Propellergehäuse mit 1 und die oben erwähnte, ringförmige Grundplatte desselben mit 28 bezeichnet. Im übrigen geht grundsätzlich der Aufbau eines in Rede stehenden Propellers aus der Zeitschrift "Schiff und Hafen", 1954, Seiten 414 bis 418, insbesondere Abbildung 8, hervor. Die Lagerungskräfte werden nach unten in das Propellerfundament 2 und nach oben und seitlich zunächst in ein ringförmiges Stützbauteil (Stützring) 12 eingeleitet. Das Propellerfundament ist im Schirfsboden ausgebildet und weist hier noch Verstärkungsrippen 26 auf. Die ringförmige Grundplatte 28 des Propellers ist nun über einen Tragflansch 3 an Gummiringen allseitig abgestützt. Diese Gummiringe sind zwischen Ringen eingespannt, welche eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Mantelfläche aufweisen, auf oder an welchen jeweils die Gummiringe gelagert sind. Es sind untere Gummiringe für die Aufnahme des Propellergewichts 9,9' und 9" sowie obere Gummiringe 10, 10', 10" zur zusätzlichen Aufnahme von Kippmomenten vorgesehen. Ferner kann dadurch eine genaue Abstimmung der Eigenfrequenzen der Lagerung vorgenommen werden. Zu dem Zweck ist der obere Stützring 7 für die oberen Gummielemente mittels der Spannschrauben 11 nachstellbar. Der obere Stützring ist ebenfalls wie ein unterer Stützring 8 radial außen an dem Stützring 12 geführt. Es befinden sich noch O-Ringdichtungen 21 und 22 zwischen dem unteren Stützring 8 und dem Propellerfundament 2. Ansonsten erfolgt die Abdichtung des Propellers mittels der Gummiringe. Es sind nun in der oberen uno unteren Stützebene jeweils drei paralelle Gummiringe vorgesehen. Deren Zahl kann aber variiert werden. In die oberste bzw. unterste Mantelfläche sind jeweils Nuten eingearbeitet, so daß sich die oberen Gummiringe zwischen der Mantelfläche 16 und den Mantelflächen 18, 18' und 18" befinden, welche aber auch als eine durchgehende Mantelfläche gedacht werden könnten. Das gleiche gilt für die untere Abstützungsebene, wo die Gummiringe zynischen der Mantelfläche 17 und den Mantelflächen 19, 19' una 19" eingespannt sind. Die Mantelflächen 16 und 17, die der
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ringförmigen Grundplatte 28 zugehörig sind, sina in diesem Fall an getrennten Ringen 26 bzw. 24 vorgesehen, die über Schrauben 29 an dem Tragflansch 3 befestigt sind. Dies erleichtert die Herstellung der nach Art eines Kegelstumpfes ausgebildeten Mantelflächen. Der Stützring 12 ist mittels Stehbolzen 13 und Muttern 14 am Propellerfundament befestigt. Mittels Kontermuttern 15 wird die Einstellung des oberen Stützringes 7 festgelegt. Eine genaue Einstellung ist durch Messung des Spaltes zwischen oberem Stützring 7 und dem inneren Flansch des Stützringes 12 leicht und genau möglich. Es ist in der Figur mit 27 der Verlauf der Propellerdrehachse angedeutet.
Die Neigung der genannten kegelstumpfförmigen Mantelflächen ist nun, wie dargestellt, im Verhältnis zur Ebene der ringförmigen Grüne-platte 28 mit 35 vorgesehen. Es hat sich herausgestellt, daG mit einer solchen Anordnung die bestmögliche, d.h. auch am einfachsten mögliche Abstimmung der Lagerung erzielbar ist.
Dieser Winkel kann zwischen 32° und 38° variieren. Figur 2 unterscheidet sich im wesentlichen von Figur 1 dadurch, daß die Tragringe hier 6, 6' und 6", nicht zwischen kegelstumpf förmigen, sondern zwischen ebenen Flächen eingespannt sind.
Figur 3 entspricht im wesentlichen Figur 1, weist jedoch zusätzlich Trag-Gummiringe 5 und Stütz-Gummiringe 4 auf. Diese Gummiringe sind in Nuten des oberen Stützringes 7' bzw. des unteren Stützringes 8' eingeklemmt und weisen im Normalfall einen geringen Spalt von etwa 0,2 bis 0,5 mm gegenüber den jeweils gegenüberliegenden, zum Grundring 28' des Propellergehäuses gehörigen Mantelflächen auf. Sie haben ferner eine andere Shore-Härte als die normalen Gummiringe. Haben die anderen Gummiringe z.B. eine Shore-Härte von etwa 70, so ist ihre Shore-
Härte etwa 90. Man erzielt dadurch eine progressive Dämpfung.
Bei aen Ausführungsformen entsprechend Figur 1 und 3 liegen die jeweils paarig einander entsprechenden Gummiringe des oberen
und unteren Lagerbereichs im westenlichen etwa auf dem gleichen Durchmesser. Dieser ergibt sich natürlich rein konstruktiv und diese Bedingung muß natürlich auch nicht genau eingehalten
sein. Sie erleichtert·höchstens die erforderlichen Berechnungen.
Heiaenheim, den 08.09.83
OlO4k/Cg/Srö
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Claims (7)

Patentansprüche
1. Lagerung eines Zykloidal-Propellers über mindestens einen Trag-Gummiring, der am im Schiffskörper gebildeten Propellerfundament (2, 26) abgestützt ist, gekennzeichnet durch die Merkmale:
a) Es sind mehrere mindestens zum Teil paralell zueinanderliegende Trag-Gummiringe (9,9*, 9"; 6,6f, 6") vorgesehen,
b) weitere mindestens zum Teil paralelle Stütz-Gummiringe (10, 10', 10") sind oberhalb der Trag-Gummiringe zwischen zwei im wesentlichen zueinander parallelen oder zwischen zwei Gruppen im wesentlichen zueinander paralleler Stütz-Kegelstumpfflächen (16, 18, 181, 18") eingespannt, die einerseits am Propellergehäuse (1, 28) und andererseits am Propellerfundament (2, 26) oder an mit letzterem verbundenen Stützteilen (12) vorgesehen sind.
2. Lagerung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Trag-Gummiringe ebenfalls zwischen entsprechenden, aber mit entgegengesetzter Neigung ihre erzeugenden verlaufenden Kegelstumpfflächen (17, 19, 19', 19") angeordnet sind.
COPY
3. Lagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigungswinkel der Kegelstumpfflächen der die Trag- und Stützgummiringe stützenden Bauteile ähnlich oder gleich groG sine
A Lagerung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, üaß zusätzlich zu den paralellen Gummiringen mindestens ein weiterer, einer progressiven Federung dienender Gummiring (4, 5) vorgesehen ist, der ebenfalls zwischen den genannten Kegelstumpfflächen im wesentlichen paralell zu den anderen Gummiringen angeordnet ist.
5. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel der Erzeugenden der Kegelstumpfflächen gegen die Propellerdrehachse (27) zwischen 52° und 58° beträgt, wobei die Gummiringe (4, 5) für progressive Federung von den anderen Gummiringen verschiedene Härtegrade aufweisen können.'
6. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Kegelstumpfflächen für die Stütz-Gummiringe (10, 10', 10") an einem Stützring (7) vorgesehen sind, der an einem Stützkörper (12) radial außen geführt ist und der durch Spannschrauben (11) anstellbar ist.
7. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelstumpfflächen (17, 19, 19', 19") für die Trag-Gummiringe auf dem gleichen Durchmesser liegen wie die Kegelstumpfflächen (16, 18, 18', 18") der Stütz-Gummiringe.
Heidenheim, den 08.09.83
OlO4k/Cg/Srö
COPY
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