DE3332785C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zykloiden-Schiffspropeller gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Ein solcher Propeller ist bekanntgeworden durch den Aufsatz von Friedrich Richter "Bereisungsboot Karl Jarres der Duisburg- Ruhrorter Häfen AG", abgedruckt in HANSA, Zentralorgan für Schiffahrt, Schiffbau, Hafen (Nr. 37, 1950), inhaltsgleich mit dem Voith-Nachdruck Nummer 1187 aus dem Jahre 1953.

Außerdem ist aus "Schiff und Hafen", Heft 4/1969, Seiten 244 bis 253, Abb. 17 und 22 mit zugehörender Beschreibung eine ähnliche Aufhängung einer Lagerplatte bekanntgeworden, wenn auch für einen Querstrahlpropeller und nicht für einen Zykloiden­ propeller. Dabei sind der Lagerplatte Gummiringe zugeordnet, über die die Lager­ platte am Propellerfundament elastisch eingespannt ist.

Diese Gummiringe waren über Jahre hinweg eine Schwachstelle der gesamten Aufhängung. Dabei traten an den Gummiringen selbst Schäden auf, und zwar an den Stütz­ flächen, an denen sie anliegen, und zwar sowohl an den Stütz­ flächen der Lagerplatte, als auch an jenen, die dem Gehäuse bzw. dem Propellerfundament zu­ geordnet sind. Die Gummiringe wurden an diesen Grenzflächen förmlich zerrieben, wofür es keine Erklärung gab.

Dabei wurde versucht, Abhilfe zu schaffen durch stärkere Di­ mensionierung, durch Auswahl anderer Gummisorten mit besonders hohen oder besonders niedrigen E-Modulen sowie durch Einfügen von Geflechten oder Gerippen aus Metall. All dies hat nicht zum Erfolg geführt.

Bei der Lagerung dieser Propeller besteht außerdem die Schwierigkeit, eine genaue Abstimmung der Lagerung hinsichtlich der Resonanz­ frequenzen des Antriebes zu erreichen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine ohne großen kostenmäßigen Aufwand herstellbare sowie leicht und genau abstimmbare, insbesondere in der Abstimmung nachstellbare elastische Lagerung für einen Zykloiden-Propeller zu schaffen.

Diese Aufgabe wird bei einer Lagerung der eingangs angegebenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.

Man hat bei dieser Anordnung auch den Vorteil, daß bei einer Beschä­ digung unter Umständen nicht alle Gummiringe ersetzt zu werden brauchen. Ferner können handelsübliche Gummiringe, also Strang­ ware, benutzt werden. Es können von einem Gummistrang entspre­ chende Längen abgeschnitten und dann die Stücke an den Stößen 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.

In Fig. 1 ist das Propellergehäuse mit 1 und die obenerwähn­ te, 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 Abb. 8, hervor. Die Lagerungs­ kräfte werden nach unten in das Propellerfundament 2 und nach oben und seitlich zunächst in ein ringförmiges Stützbauteil (Stützring) 12 eingeleitet. Das Propellerfundament ist im Schiffsboden 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 9, 9′ und 9′′ für die Aufnahme des Propellergewichts 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 radi­ al 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 an den oberen und unteren Stützflächen jeweils drei parallele Gummiringe vorge­ sehen. 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 unteren Stützflächen, wo die Gummiringe zwischen der Mantelfläche 17 und den Mantelflächen 19, 19′ und 19′′ eingespannt sind. Die Mantelflächen 16 und 17, die der ringförmigen Grundplatte 28 zugehörig sind, sind in diesem Fall an getrennten Ringen 29 bzw. 25 vorgesehen, die über Schrauben 24 an dem Tragflansch 3 befestigt sind. Dies erleichtert die Herstellung der nach Art eines Kegelstumpfes ausgebildeten Man­ telflächen. Der Stützring 12 ist mittels Stehbolzen 13 und Mut­ tern 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 Ver­ lauf der Propellerdrehachse angedeutet.

Die Neigung der genannten kegelstumpfförmigen Mantelflächen ist nun, wie dargestellt, im Verhältnis zur Ebene der ringförmigen Grundplatte 28 mit 35° vorgesehen. Es hat sich herausge­ stellt, daß 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.

Fig. 2 unterscheidet sich im wesentlichen von Fig. 1 dadurch, daß die Gummiringe 6, 6′ und 6′′, nicht zwischen kegel­ stumpfförmigen, sondern zwischen ebenen Flächen eingespannt sind.

Fig. 3 entspricht im wesentlichen Fig. 1, weist jedoch zu­ sätzlich 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 je­ weils gegenüberliegenden, zum Grundring 28′ des Propellergehäu­ ses gehörigen Mantelflächen auf. Sie haben ferner eine andere Shore-Härte als die normalen Gummiringe. Haben die anderen Gum­ miringe z. B. eine Shore-Härte von etwa 70, so ist ihre Shore- Härte etwa 90. Man erzielt dadurch eine progressive Federkennlinie. Bei den Ausführungsformen entsprechend Fig. 1 und 3 liegen die jeweils paarig einander entsprechenden Gummiringe des oberen und unteren Lagerbereichs im wesentlichen etwa auf dem gleichen Durchmesser. Dieser ergibt sich rein konstruktiv und diese Bedingung muß auch nicht genau eingehalten sein. Sie erleichtert höchstens die erforderlichen Berechnungen.

Claims (1)

1. Zykloiden-Schiffspropeller mit einem um eine vertikale Propellerdreh­ achse rotierenden Flügelradkörper und mit um vertikale Achsen zyklisch verschwenkbaren Propellerflügeln, die um die Propellerdrehachse herum gruppiert sind, ferner mit einer das Propellergehäuse am Schiffskörper lagernden Lagerplatte, die senkrecht zur Propellerdrehachse angeordnet ist, durch die die Propellerdrehachse hindurchgeführt ist, und die mittels Gummiringen eingespannt ist, die sich ihrerseits im Um­ fangsbereich der Lagerplatte auf deren beiden Seiten befinden und sich an entsprechenden Stützflächen des Propellerfundaments sowie der Lagerplatte abstützen, dadurch ge­ kennzeichnet, daß

   • a) die oberen Stützflächen (16; 18, 18′, 18′′) des Propellerfundaments (2) und der Lagerplatte (28) kegelstumpfförmig sind, wobei der Neigungswinkel der Erzeugenden der Kegelstumpfflächen gegen die Kegelachse, die gleich der Propellerdrehachse (27) ist, jeweils zwischen 52° und 58° beträgt,
   • b) die unteren Stützflächen (17; 19, 19′, 19′′) des Propellerfundaments (2) und der Lagerplatte (28) mit der Propellerdrehachse (27) einen rechten Winkel bilden oder als Kegel­ stumpfflächen mit zu den oberen Stützflächen entgegengesetzter Neigung ausgebildet sind, und
   • c) zwischen den oberen und unteren Stützflächen jeweils mehrere Gummiringe (9, 9′, 9′′; 10, 10′, 10′′) koaxial angeordnet sind.