DE3436600C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schiffsschrauben-La­ gerung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bekannte Lagerungen für Schiffs- oder Bootsschrauben verwenden elastisch nachgiebige Naben zum Schutz der Schraube und der Antriebsübertragungseinrichtungen vor Stoßbelastungen etwa beim Anschlagen der Schraube an Un­ terwasserhindernissen oder beim Schalten des Getriebes. Beispielsweise die US-PS 30 45 763 beschreibt eine stoß­ dämpfende Antriebsübertragung für eine Schraube, für deren Schutz außerdem ein Scherbolzen vorgesehen ist. Gemäß der genannten US-PS hat eine Antriebsbuchse eine Anzahl von Rippen, welche sich mit entsprechenden Nuten in der Nabe einer Schraube in Eingriff befinden, um den Antrieb auf diese zu übertragen. Die einzelnen Rippen sind mit Gummi überzogen, so daß eine gewisse stoßdämp­ fende Wirkung zustande kommt.

Bei einer in der DE-OS 32 44 666 vorgeschlagenen Schiffsschraubenlagerung sind in Umfangsrichtung mehrere kissenartige Dämpfungsglieder mit abgerundeten Endkanten und gewellter oder gerippter Ober- und Unterseite zwi­ schen die Ausnehmungen und die Vorsprünge eingesetzt. Die Dämpfungswirkung der Dämpfungsglieder unter Last be­ ruht auf einer Reibungsdämpfung der gewellten Ober- und Unterseiten der Dämpfungsglieder an den in Umfangsrich­ tung verlaufenden Wandungsteilen der Ausnehmungen bzw. der Mitnehmerbuchse sowie auf einer Kompression der Dämpfungsglieder in Umfangsrichtung. Da primär die Rei­ bungsdämpfung zur Wirkung kommt, unterliegen die Dämp­ fungsglieder einer starken Reibungs- bzw. Scherbela­ stung, die die für einen Elastomer ungünstigsten Be­ lastungsarten sind. Unter Belastung lösen sich die Dämp­ fungsglieder an der Entlastungseite beträchtlich von den angrenzenden Wandungen, so daß sich bei Belastungs­ abbau ein starker Rücksprungeffekt ergibt und die Schiffsschrauben-Lagerung insgesamt keine befriedigende Drehstabilität bzw. keinen zufriedenstellenden Gleich­ förmigkeitsgrad erbringt, denn die Drehstoßdämpfung wird über verhältnismäßig große relative Drehwege aufgebaut.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schiffs­ schrauben-Lagerung der eingangs genannten Art zu schaf­ fen, bei der trotz einer schonenderen Behandlung des Dämpfungsgliedes die Stoßdämpfungswirkung und die Dreh­ stabilität bzw. der Gleichförmigkeitsgrad unter der Last verbessert werden.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dieser Ausbildung ergeben sich für den Dämpfkraft­ aufbau nur geringe relative Drehwinkel zwischen der Mit­ nehmerbuchse und der Schraubennabe. Die zu den Wandungen hin offenen Hohlräume im Dämpfungsglied ergeben eine wünschenswerte Dämpfungscharakteristik. Besonders wich­ tig ist, daß das Dämpfungsglied vorwiegend auf Kompres­ sion belastet wird, wobei schädliche Reibungs- und Scherbelastungen unterbleiben, was der Lebensdauer des Dämpfungsgliedes zugute kommt. Das Dämpfungsglied ver­ härtet sich unter Last zunehmend und abhängig von der Verkleinerung der Hohlräume, ohne daß es des Aufbaus von Reibungskräften und der damit verbundenen Scherbelastun­ gen bedarf. Das Dämpfungsglied kann in Umfangsrichtung verhältnismäßig dünn ausgebildet sein, weil es seine Dämpfwirkung mit Hilfe der Hohlräume entwickelt.

Durch das Merkmal des Anspruchs 2 wird die Fertigung des Dämpfungsglieds vereinfacht.

Im Hinblick auf Reparaturen und eine einfache Lagesiche­ rung des Dämpfungsgliedes ist die Ausführungsform von Anspruch 3 zweckmäßig.

Die Merkmale des Anspruches 4 sprechen eine vorteilhafte Weiterentwicklung an, welche die Fertigung der elasti­ schen Komponenten sowie den Zusammenbau der Lagerung erleichtert.

Das Merkmal des Anspruches 5 betrifft eine Ausführungs­ form, welche die stoßdämpfende Wirkung im Vorwärtslauf der Schraube erhöht. Außerdem verringert sich dadurch der Platzbedarf für die stoßdämpfenden Einrichtungen.

Anspruch 6 betrifft eine Ausführungsform, die auf einfa­ che Weise genug Platz für das Unterbringen des Dämp­ fungsgliedes sowie den Raum für den Abgasdurchlaß zur Verfügung stellt.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Explo­ sionsdarstellung eines Schrau­ benantriebs mit einer stoßdämp­ fenden Schraubenlagerung,

Fig. 2 eine Längsschnittansicht der Schraubenlagerung nach Fig. 1 entsprechend der Linie 2-2 in Fig. 3,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht der Schraubenlagerung nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Stirnansicht eines für die Schraubenlagerung nach Fig. 1 verwendbaren Dämpfungsglieds in einer anderen Ausführungsform, und

Fig. 5 eine Stirnansicht des Dämpfungs­ gliedes in einer weiteren Aus­ führungsform.

Eine Schiffs- oder Bootsschraube 10 ist auf einer Schraubenwelle 11 eines Außenbord-Bootsantriebs 12 gela­ gert. Im Bootsantrieb 12 endet eine Auspuffleitung 13 .

Die Schraube 10 ist auf der mit Keilnuten versehenen Schraubenwelle 11 mittels einer Mitnehmerbuchse 14 gela­ gert, die innen eine auf die Schraubenwelle 11 passende Keilnutverzahnung 15 hat. Ein Dämpfungsglied 16 ist zwi­ schen die Mitnehmerbuchse 14 und eine innere Nabe 17 der Schraube 10 eingepaßt und bildet ein Stoßbelastungen ab­ sorbierendes Polster zwischen der Schraube 10 und der Schraubenwelle 11. Eine vordere Druckscheibe 18 dient dazu, den Vorwärtsschub der Schraube 10 auf die Schrau­ benwelle 11 zu übertragen und das vordere Endstück der Schraube 10 auf der Schraubenwelle 11 zu zentrieren. Ei­ ne hintere Druckscheibe 19 hat eine mit der Keilnutver­ zahnung der Schraubenwelle 11 in Eingriff stehende In­ nenverzahnung 20 und eine Ringstufe 21, die das hintere Endstück der Schraube 10 zentriert. Eine auf ein Gewinde 23 am Ende der Schraubenwelle 11 geschraubte Mutter 22 hält die Schraube 10 fest und ist durch eine mit der hinteren Druckscheibe 19 zusammenwirkende Sicherungs­ scheibe 24 gesichert.

Die Mitnehmerbuchse 14 stützt sich über die vordere Druckscheibe 18 an einer Ringstufe 25 der Schraubenwelle 11 ab. Die Mitnehmerbuchse 14 besteht aus Metall und trägt zwei einander diametral gegenüber radial abstehen­ de Vorsprünge 26 für die Übertragung des Antriebsdrehmo­ ments. Die Vorsprünge 26 gehen glatt in den Körper der Mitnehmerbuchse 14 über, so daß Spannungskonzentrationen vermieden sind. Zur Erleichterung der Fertigung sowie des Zusammenbaus verjüngt sich die Mitnehmerbuchse 14 vom vorderen zum hinteren Ende mit einem Winkel von 2°. Am hinteren Ende hat die Mitnehmerbuchse 14 einen ring­ förmigen Vorsprung 27 zur Führung der Schraube 10.

Die Schraube 10 besitzt eine innere Nabe 17 und eine Schraubennabe 28, die über Stege 29 verbunden sind. Sie trägt auf der Schraubennabe 28 beispielsweise drei Schraubenflügel 30. Die innere Nabe 17 ist durch zwei sich radial auswärts erstreckende, tiefe Ausnehmungen 31 verbreitert, die durch die Stege 29 begrenzt sind und zur Aufnahme der Vorsprünge 26 der Mitnehmerbuchse 14 unter Zwischenlage entsprechender Teile des Dämpfungsgliedes 16 dienen. Eine innere Bohrung 32 der Nabe 17 und die Ausnehmungen 31 verjüngen sich ebenfalls jeweils mit ei­ nem Winkel von 2°. Vorne ist der Innendurchmesser der inneren Nabe 17 auf die vordere Druckscheibe 18 abge­ stimmt, so daß ein einen verringerten Durchmesser auf­ weisender Teil der Druckscheibe 18 satt in die Bohrung 32 der inneren Nabe 17 eingepaßt ist und das vordere En­ de der Schraube 10 auf der Schraubenwelle 11 zentriert. Hinten sind die innere Nabe 17 und die Ausnehmungen 31 durch eine ringförmige Wand 33 abgeschlossen, die in der Mitte eine kreisförmige Öffnung 34 aufweist. Diese dient zur Aufnahme eines ringförmigen Vorsprungs 27 am hinte­ ren Ende der Mitnehmerbuchse 14 und eines gleichartigen Vorsprungs an der hinteren Druckscheibe 19, um damit das hintere Ende der Schraube 10 auf der Schraubenwelle 11 zu zentrieren.

Das Dämpfungsglied 16 besteht aus einem zum Absorbieren von Stoßbelastungen geeigneten Material, vorzugsweise aus Naturkautschuk, und ist in satter Passung zwischen die Mitnehmerbuchse 14 und die innere Bohrung 32 der in­ neren Nabe 17 eingesetzt, um die Übertragung von Stoßbe­ lastungen zwischen der Mitnehmerbuchse 14 und der Schraube 10 zu dämpfen. Nach der Befestigung der Schraube 10 mittels der Mutter 22 und der Sicherungs­ scheibe 24 kann das Dämpfungsglied 16 entspannt oder leicht vorkomprimiert sein. Um die durch das Dämpfungs­ glied 16 hervorgerufene stoßdämpfende Wirkung zu ver­ stärken, sind in den zwischen den Wänden der Ausnehmun­ gen 31 und den Vorsprüngen 26 der Mitnehmerbuchse 14 liegenden Bereichen des Dämpfungsglieds 16 rinnenförmige Hohlräume 35 geformt, die unter Stoßbelastung eine stär­ kere Kompression der entsprechenden Teile des Dämpfungs­ glieds, etwa beim Schalten des Getriebes oder beim Auf­ laufen der Schraube 10 auf ein Unterwasserhindernis, zu­ lassen.

In Fig. 3, 4 und 5 sind verschiedene Ausführungsformen des Dämpfungsglieds dargestellt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist die Mitnehmerbuchse 14 symmetrisch, so daß in beiden Drehrichtungen eine gleichgroße stoßdämp­ fende Wirkung vorhanden ist. Bei den Ausführungsformen nach Fig. 4 und 5 ist das Dämpfungsglied 16 dagegen so ausgebildet, daß sich eine stärkere stoßdämpfende Wir­ kung bei der Drehung der Schraube 10 im Uhrzeigersinn ergibt. Diese Drehrichtung repräsentiert gewöhnlich die Vorwärtsfahrtrichtung des Boots, bei der die Schraube 10 mit der höchsten Drehzahl arbeitet.

Die Hohlräume 35 oder Rinnen sind vorzugsweise jeweils in den Außenseiten des Dämpfungsgliedes eingeformt, so daß diese mittels relativ einfacher Werkzeuge, etwa im Spritzgußverfahren, hergestellt werden können. In den dargestellten Ausführungsformen verlaufen die Rinnen oder Hohlräume 35 in Axialrichtung der Mitnehmerbuchse 14. Sie können jedoch anders ausgerichtet oder als ein­ zelne Vertiefungen ausgebildet sein. Es kommt bei der Form und der Ausrichtung der Hohlräume des Dämpfungs­ glieds 16 darauf an, daß das Dämpfungsglied 16 eine aus­ reichende Anfangssteifigkeit hat, so daß es bei normalem Betrieb keine nennenswerte Verformung erleidet, sondern erst unter Stoßbelastung.

Im normalen Betrieb wird das Dämpfungsglied 16 zwischen den Wänden der Ausnehmungen 31 der inneren Nabe 17 und den Vorsprüngen 26 der Mitnehmerbuchse 14 nur leicht komprimiert und nicht beschädigt. Aber selbst bei einem Versagen des Dämpfungsglieds 16 würde die Antriebslei­ stung durch die in die Ausnehmungen 31 ragenden Vor­ sprünge 26 auf die Schraube 10 übertragen. Beim Anschla­ gen der Schraube 10 an ein Unterwasserhindernis ermögli­ chen die Hohlräume des Dämpfungsgliedes 16 eine gewisse Verdrehung der Schraubenwelle 11 mit der Mitnehmerbuchse 14 relativ zur Schraube 10, wodurch die Anschlagkräfte gedämpft werden. Die Stärke dieser stoßdämpfenden Wir­ kung ist dabei weitgehend von der Ausbildung und Anord­ nung der Hohlräume 35 des Dämpfungsglieds 16 abhängig.

Claims (6)

1. Schiffsschrauben-Lagerung, mit einer Schraubennabe (28), die innenseitig längsverlaufende Ausnehmungen (31) aufweist, mit einer auf der Schraubenwelle (11) aufgebrach­ ten, längsverlaufende Vorsprünge (26) tragenden Mitnehmer­ buchse (14), wobei die Vorsprünge mit Spiel in die Ausneh­ mungen eingreifen, und mit wenigstens einem zwischen die Vorsprünge und die Ausnehmungen eingesetzten, die Vorsprün­ ge gegenüber der Schraubennabe stoßdämpfenden, an den Aus­ nehmungen und den Vorsprüngen anliegenden, elastomeren Dämpfungsglied (16), dadurch gekennzeich­ net, daß das Dämpfungsglied (16) zu den in Drehrich­ tung der Schiffsschraube zueinander weisenden Wandungen der Ausnehmungen (31) und der Vorsprünge (26) hin offene Hohl­ räume (35) aufweist.

2. Schiffsschrauben-Lagerung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß Hohlräume (35) längsverlaufende Rillen oder Nuten in den freien Oberflächen des Dämpfungsgliedes (16) sind.

3. Schiffsschrauben-Lagerung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsglied (16) als auf die Mitnehmerbuchse (14) aufgeschobene Manschette ausgebildet ist und den Zwischen­ raum zwischen den Ausnehmungen und den Vorsprüngen satt, vorzugsweise mit Vorspannung ausfüllt, ausgenommen im Be­ reich der Hohlräume (35), deren Größe unter Belastungs­ stößen veränderbar ist.

4. Schiffsschrauben-Lagerung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß sich die Mitnehmerbuchse (14), das Dämpfungsglied (16) und/oder die Mittelbohrung der Schraubennabe (28) in Axialrich­ tung verjüngen.

5. Schiffsschrauben-Lagerung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Dämpfungsgliedes (16) an jeweils einer Seite der Vorsprünge (26) dicker ist, als an der anderen Seite.

6. Schiffsschrauben-Lagerung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorsprünge (26) zwei diame­ tral gegenüber angeordnete Stege der Mitnehmerbuchse (14) sind, die in die von diametral gegenüber angeordneten Nu­ ten gebildeten Ausnehmungen (31) eingreifen.