DE4138708C2 - Anordnung zur elastischen Lagerung eines kombinierten Druck- und Traglagers, insbesondere für eine Schiffsantriebsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur elastischen Lagerung eines kombinierten Druck- und Traglagers, insbesondere für eine Schiffsantriebsanlage, gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Anordnungen von Druck- und Traglagern eines Wellenstranges für einen Schiffsantrieb sind vielfältigen äußeren Verformungskräf­ ten und Einflüssen ausgesetzt. Es ist daher naheliegend, Anord­ nungen von Druck- und Traglagern mit elastischen Lagerungen und Drucksegmenten auszustatten, um die von außen einwirkenden Ver­ formungskräfte, Stampf- und Rollbewegungen, sowie unter "Hogging und Sagging" Bedingungen, das sind wechselnde Zug- und Druckbelastungen des Schiffs­ decks bzw. Schiffsbodens in Abhängigkeit des Seeganges oder der Schiffsbeladung, auftretenden Spitzenbelastungen und wechselnden Beanspruchungen durch Dämpfungsmaßnahmen aufzuheben, um Deformationsschäden in den Antriebsanlagen zu vermeiden.

Anwendungen dieser Art sind aus dem Schiffbau bekannt. Die DE-35 22 188 A1 zeigt beispielsweise eine Abstützung zwischen einer ein Axialdrucklager enthaltenden Grundplatte einer axial­ schubbelasteten Schiffsantriebsmaschine und der Deckplatte des Schiffsfundaments, wobei die Grundplatte über Paßstücke und eine Kunststoffzwischenlage auf einer Fundamentplatte aufliegt und durch Verschraubungen über vertikalstehende Schubbleche fest positioniert ist.

Aus der DE-30 14 799 C2 ist eine elastische Lagerung einer Ruder­ maschine mit Schwingmetall-Bausteinen bekannt. Der Vorteil der elastischen Lagerung auf der Basis vorgespannter Schwingmetall/­ Gummipuffer-Anordnungen besteht darin, daß eine Anordnung dieser Art zur allseitigen Aufnahme von Druckkräften in axialer und ra­ dialer Richtung in einer räumlich kompakten Ausführung verwendet werden kann, wobei das Lagerungsprinzip aufgrund der Vorspannung als starre Lagerung wirkt, solange die Betriebskräfte unterhalb der Vorspannkraft liegen, und die elastische Lagerung erst einsetzt, wenn die angreifenden Kräfte die Vorspannung über­ schreiten.

Die DE-PS 679 384 zeigt eine Anordnung zur elastischen Lagerung einer Antriebsmaschine für ein Kraftfahrzeug mit einem zwischen Rahmen- und Maschinenteil eingesetzten, aus einem ringförmigen, konkav/konvexen Gummiblock bestehenden elastischen Teil, der von einer Metallhülse teilweise umschlossen ist, die zusammen mit dem Rahmenteil und dem Motorteil eine ringförmige, elastische Kammer bildet.

Die DE-PS 857 894 zeigt eine elastische Lagerung des Antriebs­ aggregats mit einer ringförmigen Anordnung von Gummisegmenten, die zwischen Spannbändern flach aufvulkanisiert das Getriebe­ gehäuse halbkreisförmig in zwei zur Getriebeachse senkrechten Ebenen umschließen. Das mit dem Spannband verbundene Antriebs­ aggregat hat die Möglichkeit, sich relativ frei zum ringförmigen Tragteil zu bewegen, wodurch eine wirkungsvolle Dämpfung der vom Motor übertragenen Erschütterungen erzielt ist.

Die DE 32 44 666 zeigt eine elastische Lagerung einer Welle, bei der elastische Kraftübertragungsmittel in vorgesehenen Aufnahmeräumen angeordnet sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, für das Druck- und Traglager, insbesondere einer Schiffsantriebsanlage, eine verbesserte elastische Lagerung mit Hilfe elastischer Drucksegmente zu schaffen, um die von außen auf das Traglager einwirkenden, dreidimensional gerichteten enormen Kräfte aufzufangen und irreversible Deformationen auszuschalten. Aufgabengemäß ist vorgesehen, vorgespannte, gummielastische Dämpfungselemente zu verwenden, da aufgrund der von außen angreifenden extremen Ver­ formungsvorgänge im Stützbereich des Druck- und Traglagers ge­ gebenenfalls mit plötzlich auftretenden Winkelverschiebungen und Kippbewegungen zu rechnen ist. Die elastische Lagerung der An­ triebsanlage hat den Vorteil, daß gleichzeitig die Fortpflan­ zung von Körperschallfrequenzen unterdrückt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Merkmalen der Unteransprüche zu ent­ nehmen.

Die Anordnung zur elastischen Lagerung des Druck- und Tragla­ gers besteht aus in den Lagerflanschen des Traglagers fixierten elastischen Drucksegmenten mit jeweils zwischen zwei Metallplat­ ten mit Vorspannung eingespannten gummielastischen, plattenför­ migen Dämpfungselementen. Die Metallplatten der Drucksegmente sind einerseits mit dem tragenden Teil des Fundaments, anderer­ seits mit dem abzustützenden Teil des Druck- und Traglagers ver­ bunden. Die Metallplatten weisen jeweils auf der einander zuge­ wandten Seite Aussparungen auf, in die das einzelne gummiela­ stische Dämpfungselement eingepaßt ist, wobei im Randbereich der Aussparungen, zumindest auf einem Teil ihres Umfangs, senk­ recht zur Plattenebene gerichtete Stützflächen für jedes Dämp­ fungselement vorgesehen sind, die Parallelverschiebungen zwi­ schen den Platten verhindern sollen. Aufgrund dieser Kammerung werden erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise die von außen auf die Metallplatten einwirkenden Schubbeanspruchungen in Druckbe­ anspruchungen des gummielastischen Materials im Bereich der Stützfläche umgewandelt. Erfindungsgemäß hat diese Maßnahme ent­ scheidende technische Vorteile, da der vorgespannte, gummiela­ stische Dämpfungskörper bei Druckbeanspruchung erheblich wider­ standsfähiger ist.

Desweiteren dient die Kammerung des gummielastischen Materials dazu, eine Beeinträchtigung der Eigenschaften des gummielasti­ schen Materials infolge Öl-Verschmutzung weitgehend zu unter­ binden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der vorliegenden Zeich­ nungen, Abb. 1 und 2, näher erläutert:

Die Anordnung der elastischen Lagerung nach Abb. 1 und 2 be­ steht aus gummielastischen Dämpfungselementen 3, 13, die in Aussparungen A1 der Metallplatten 1, 2 bzw. 11, 12 einpaßbar sind. Die Metallplatten 1, 2, 11 und 12 sind einerseits mit einem Träger 8, andererseits mit einem Stützteil 7 verbunden. Bei parallel zur Antriebswelle verlaufender Stoßwellenbeanspruchung (Abb. 1), d. h. senkrecht zur Ebene der Metallplatte 1, 2 werden die Dämpfungselemente 3 auf Druck be­ ansprucht. Bei parallelen Verschiebungen der beiden Metallplat­ ten relativ zueinander, d. h. unter dem Einfuß äußerer Zufalls­ kräfte senkrecht zur Wellenachse, erfolgt die Belastung der gum­ mielastischen Dämpfungselemente 3 auf dem Weg über innere Stütz­ flächen 5 und 6 der Metallplatten 1 und 2 ebenfalls auf Druck. Der Plattenabstand 9 im Randbereich der Metallplatten 1, 2 be­ trägt im vorliegenden Fall im ungespannten Zustand 3,1 mm, im Zustand der Vorspannung 2,5 mm. Die Einstellung einer stets vor­ gebbaren Vorspannung erfolgt für die Dämpfungselemente 3 durch Eintreiben eines Spannungskeils 4 zwischen Träger 8 und Metall­ platte 2.

Im Stützbereich der Dämpfungssegmente 11 und 12 nach Abb. 2 er­ folgt die Stoßwellenbeanspruchung der Anordnung der elastischen Lagerung senkrecht zur Wellenachse. Die Einstellung der Vorspan­ nung für die Dämpfungselemente 13 erfolgt durch Spannschrauben 14. Von außen auf die Anordnung einwirkende Stoßbeanspruchungen, die zu minimalen gegenseitigen Verrückungen der beiden Metall­ platten 11 und 12 führen, werden von innenliegenden Stützflächen 15, 16 auf die elastischen Dämpfungselemente 13 unter gleichzei­ tiger Druckbeanspruchung übertragen.

Claims (3)

1. Anordnung zur elastischen Lagerung eines kombinierten Druck- und Traglagers, insbesondere für eine Schiffsantriebsanlage,

• a) mit in Wellenmitte positioniertem Lagerfundament,
• b) mit im Stützbereich des Druck- und Traglagers in den Lager­ flanschen angeordneten elastischen Drucksegmenten zur Aufnahme der von außen auf das Lager einwirkenden Verformungskräfte,
• c) mit Drucksegmenten mit zwischen Metallplatten vorgespannten, gummielastischen Dämpfungselementen, dadurch gekennzeichnet, daß
• d) in den einander zugewandten Stirnseiten der Metallplatten (1, 2 u 11, 12) je­ weils eine kammerbildende Aussparung (A1) vorgesehen ist, in die gummielastische Dämpfungselemente (3, 13) einpaßbar sind,
• e) im Randbereich der Aussparungen (A1) am Umfang verteilt angeord­ nete, senkrecht zur Metallplattenebene gerichtete Begrenzungs­ flächen zur Abstützung der Dämpfungselemente (3, 13) vorgesehen sind,
• f) das in die Aussparung (A1) der Metallplatten (1, 2 u 11, 12) jeweils einpaßbare gummielastische Dämpfungselemente (3, 13) einen einheitlichen Dämpfungs­ körper bilden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Vorspannung der Drucksegmente durch Spann­ schrauben (14) erfolgt.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Vorspannung der Drucksegmente durch Eintreiben von Spannkeilen (4) erfolgt.