DE4235737A1 - Stevenrohrlagersystem für gegenläufige Schiffsschrauben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Stevenrohrlagersystem für gegenläufige Schiffsschrauben mit einer Innenwelle, mit einer hinteren Schraube und einer Außenwelle mit einer vorderen Schraube, wobei die Innenwelle in der hohlen Außenwelle angeordnet ist und die Innen- und die Außenwelle in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden, und mit mindestens einem Lager für die Innenwelle zwischen der Innen- und der Außenwelle.

Bei der Lagerung einer Innenwelle in einer entgegengesetzt drehenden Außenwelle können Probleme auftreten, wenn nicht sichergestellt wird, daß der Lagerbereich hinreichend mit tragendem Schmiermittel versorgt wird.

Im Zusammenhang mit Stevenrohrlagerungen ist ein Stevenrohrlagersystem der eingangs genannten Art bekannt (EP-A2-0 221 536), bei welchem die Innenwelle hohl ausgebildet ist und im Lagerbereich mit einer Vielzahl von radial verlaufenden Ölversorgungslöchern durchbohrt ist, so daß unter hohem Druck stehendes Öl über den Hohlraum der Innenwelle zu den Ölversorgungslöchern und von dorther in den Lagerspalt gelangt. Nachteilig bei dieser bekannten Lösung ist jedoch, daß über die radial verlaufenden über den Umfang verteilten Ölversorgungslöcher auch Öl in den oberen Bereich des Lagerspaltes gedrückt wird, der an und für sich im Hinblick auf die Schmierung nicht kritisch ist. Dadurch wird aber die Ölversorgung im kritischen unteren Bereich verschlechtert.

Die Erfindung befaßt sich mit dem Problem, die Schmierung eines Lagers für gegenläufige Wellen, insbesondere bei Schiffen mit Innen- und Außenwellen und gegenläufigen Schrauben, sicherzustellen. Erreicht wird dies dadurch, daß bei einem Stevenrohrlagersystem der eingangs genannten Art die Ölzuführungen in den Lagerspalt an eine Drehdurchführungseinrichtung so angeschlossen sind, daß lediglich die sich im unteren Bereich ihres Umdrehungsweges befindlichen Ölzuführungen strömungsmäßig mit der Ölversorgung verbunden sind.

Bei dem Stevenrohrlagersystem gemäß der vorliegenden Erfindung wird also nur der kritische untere Bereich des Lagerspaltes unter Öldruck gesetzt. Auf diese Art und Weise kann mit einem relativ geringen Öldruck gearbeitet werden und dennoch ausgeschlossen werden, daß insbesondere beim Anfahren im unteren Bereich Beschädigungen der Wellen auftreten.

Es gibt mehrere Möglichkeiten das Öl in den Lagerspalt zu bringen, z. B. über Leitungen in der Außenwelle oder in der Lagerbuchse selbst oder aber auch über eine Axialbohrung in der Innenwelle. Diese Leitungen können in der Regel achsparallel ausgerichtet sein. Die Leitungen können ebensogut jedoch auch schräg verlaufen, d. h. von außen her in Längsrichtung zur Lagerstelle hin nach innen verlaufen. Bei achsparalleler Ausbildung dieser Leitungen müssen an den beiden Endstellen radiale Bohrungen hergestellt werden, während bei einer axial- radialen Ausrichtung die Verbindung zwischen Lager und Drehdurchführung mit einer einzigen Bohrung erreicht werden kann.

Drehdurchführungen sind in der Technik bekannte Einrichtungen, bei welchen eine drehfeste Flüssigkeitszufuhr - sozusagen als Eingang - umlaufende Teile, z. B. Wellen mit radialen bzw. achsparallelen Bohrungen - als Ausgang - mit Flüssigkeit versorgt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Ölzuführungen mit in der Außenwelle verlaufenden Bohrungen mit der Drehdurchführung verbunden, wobei diese Bohrungen vorzugsweise achsparallel ausgestaltet sind. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Drehdurchführung besteht diese aus einem drehfesten, auf die Außenwelle umgreifenden Ring, der mit einem nach innen offenen Käfig ausgebildet ist, und weiterhin aus einem im Käfig drehfest angeordneten auf der Außenwelle reitenden Kulissenring, wobei zwischen Kulissenring und dem Käfig ein Ringspalt vorhanden ist, der nun wiederum das Öl von der Ölversorgung zu den Bohrungen in der Außenwelle leitet.

Eine derartige Drehdurchführung besteht im wesentlichen nur aus zwei Teilen, wobei der sich im Käfig bewegende Kulissenring radial gerichtete Bewegungen durchführen kann, was im Hinblick auf die Belastung und Durchbiegung der Welle auch erforderlich ist.

Nach einer Ausgestaltung des Kulissenringes gemäß der Erfindung ist dieser in seinem unteren Bereich mit mindestens einer Radialbohrung versehen, die in eine Ringnut führt, die nach innen offen ist und dort mit mindestens einem, vorzugsweise zwei der Bohrungen der Außenwelle verbunden ist. In dem der Ringnut gegenüberliegenden Bereich befinden sich seitlich neben den radialen Bohrungen der Außenwelle Druckausgleichsringnuten, um eine einseitige, radiale Belastung des Kulissenringes zu vermeiden. Diese Nuten sind mit dem umlaufenden äußeren Ringspalt über radiale Bohrungen verbunden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert:

Fig. 1 zeigt einen Längsquerschnitt eines Stevenrohrlagersystemes gemäß der Erfindung.

Fig. 2 zeigt einen Längsquerschnitt eines weiteren Stevenrohrlagersystems gemäß der Erfindung.

Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht gemäß B-B der Fig. 1.

In den Figuren ist mit 10 die Innenwelle eines Schiffes bezeichnet, wobei zur rechten Seite bei Betrachtung der Fig. 1 das Innere des Schiffskörpers und der Antrieb zu denken ist. Mit 11 ein Teil der auf der Welle 10 sitzenden hinteren Schraube wiedergegeben ist.

Die Innenwelle 10 ist von einer Außenwelle 12 umgeben, welche sich ebenfalls von ihrem im Innern des Schiffskörpers befindlichen Antrieb her nach außerhalb des Schiffskörpers erstreckt und an ihrem freien Ende mit einer Erweiterung versehen ist, die als Ansatz für eine Schraube 13 dient. Die Außenwelle 12 und die Innenwelle 10 sind an zwei Stellen aufeinander gelagert, in der Fig. 1 ist nur das eine Lager gezeigt, welches sich außerhalb des Schiffskörpers befindet. Mit 14 ist das Lager bezeichnet, welches an seinem Außenumfang fest mit der Außenwelle 12 verbunden ist und an seiner Innenfläche zur Innenwelle 10 einen Lagerspalt 9 bildet. Es ist ersichtlich, daß dieser Lagerspalt 9 der kritische Raum im Zusammenhang mit der Schmierung ist. Stände beispielsweise die Außenwelle 12 und damit das Lager 14 still, so würde durch die Drehung der Innenwelle 10 ein Effekt entstehen, den man üblicherweise damit beschreibt, daß der Zapfen in seinem Lager auf einem Ölfilm schwimmt. Dieser schützende Ölfilm bildet sich jedoch dann nicht aus, wenn das Lager 14 bzw. die Welle 12 entgegengesetzt zur Welle 10 gedreht wird.

Das Lager 14 ist mit einer Vielzahl von Ölzuführungen 15 bzw. 15′ versehen, diese Zuführungen sind sowohl über den Umfang verteilt als auch über die Längserstreckung des Lagers 14. Die einzelnen Ölzuführungen sind jeweils über Axialnuten miteinander verbunden, wobei diese wiederum über radiale Leitungen mit Axialbohrungen 17, 17′ in der Außenwelle 12 verbunden sind. Die Axialbohrungen 17 und 17′ führen bis in den Bereich der mit 20-22 bezeichneten Drehdurchführung.

Die Fig. 2 zeigt die Ölzuführung über Axialbohrungen 30, 30′ in der Lagerbuchse 14.

Die Drehdurchführung besteht aus einem ortsfest angeordneten Ring 21, der in seinem Inneren mit einem Käfigraum ausgebildet ist, der nach innen offen ist, jedoch zu beiden Seiten in axialer Richtung und durch den Körper des Ringes 21 radial nach außen umgrenzt ist.

Im Innern des Käfigs des Außenringes 21 befindet sich ein Kulissenring 20, welcher etwas kleiner dimensioniert ist als der Käfig des Ringes 21, so daß der Kulissenring 20 radiale Bewegungen durchführen kann und am Grund des Käfigs des Ringes 21 einen Ringspalt bildet. Der Ringspalt ist mit 22 bezeichnet und führt über den gesamten Umfang des Kulissenringes 20. Im oberen Bereich ist mit einem Pfeil 29 schematisch die Zufuhr von Öl in den Ringspalt 22 angedeutet. Im unteren Bereich des Kulissenringes 20 ist dieser mit einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nut 25 ausgebildet, wie dies am besten in Fig. 2 zu erkennen ist. Die Umfangsnut 25 erstreckt sich etwa über ein Viertel oder weniger des Gesamtumfanges. Sie ist nach außen hin durch zwei axiale Bohrungen 24 mit dem Ringspalt 22 verbunden und nach innen hin mit Radialbohrungen 26′ in Verbindung. Die beiden Radialbohrungen 26′ sind mit zwei der Axialbohrungen 17′ der Außenwelle verbunden. Der in Fig. 3 wiedergegebene Zustand ist dadurch charakterisiert, daß Öl unter Druck über die Ölversorgung 29 in den Ringspalt 22 gelangt, von dort über die Querbohrung 24 in die Ringnut 25 übertritt und nur mit den beiden Radialbohrungen 26′ und den Querbohrungen 17′ in Verbindung steht, die sich im unteren Bereich befinden. Entsprechend gelangt nur über diese beiden Bohrungen 17′ unter Druck stehendes Öl über die sich im unteren Bereich der Lagerbuchse 14 befindlichen Ölversorgungen 15′ in den unteren Bereich des Lagerspaltes 9. Mit 35 sind Druckausgleichsringnuten bezeichnet, die der Nut 25 diametral gegenüberliegen.

Mit 23 ist eine Verbindung gezeigt, mit deren Hilfe der Kulissenring 20 und der Käfigring 21 drehfest miteinander verbunden sind.

Claims (5)

1. Stevenrohrlagersystem für gegenläufige Schiffsschrauben mit einer Innenwelle (10), mit einer hinteren Schraube (11) und einer Außenwelle (12) mit einer vorderen Schraube (13), wobei die Innenwelle konzentrisch in der hohlen Außenwelle angeordnet ist und die Innenwelle und die Außenwelle sich in entgegengesetzten Richtungen drehen, mit einem Lager (14) für die Innenwelle (12) zwischen der Innen- und der Außenwelle und mit in den Lagerspalt (9) führenden über den Umfang verteilten Ölzuführungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölzuführungen (15, 15′) an eine Drehdurchführung (20, 21, 22) so angeschlossen sind, daß lediglich die sich im unteren Bereich ihres Umdrehungsweges befindlichen Ölzuführungen (15′) strömungsmäßig mit der Ölversorgung (29) verbunden sind.

2. Stevenrohrlagersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölzuführung (15, 15′) mit in der Außenwelle (12) verlaufenden Bohrungen (17, 17′) mit der Drehdurchführung (20, 21, 22) verbunden sind, die vorzugsweise achsparallel verlaufen.

3. Stevenrohrlagersystem nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehdurchführung gebildet ist: aus einem ortsfest, die Außenwelle (12) umgebenden fing (21), der mit einem nach innen offenen axial, in beide Richtungen und radial nach außen abgeschlossenen Käfig (21) ausgebildet ist, und aus einem im Käfig drehfest angeordneten an der Außenwelle (12) anliegenden Kulissenring (20), der mit seiner Außenumfangsfläche und dem Grund des Käfigs einen über den Umfang geschlossenen Ringspalt bildet, der einerseits mit der Ölversorgung (29) und andererseits mit den sich unten auf ihrem Weg befindlichen Bohrungen (17′) der Außenwelle (12) verbunden ist.

4. Stevenrohrlagersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kulissenring (20) in seinem unteren Bereich mit mindestens einer im wesentlichen radial ausgerichteten Bohrung (24) versehen ist, die zu einer Ringnut (25) an seiner Innenfläche führt, die in Umfangsrichtung eine solche Erstreckung hat, daß sie mit mindestens einer, vorzugsweise mit zwei der Bohrungen (17′) der Außenwelle (12) strömungsmäßig verbunden ist.

5. Stevenrohrlagersystem nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (17, 17′) im Bereich des Käfigs (21) bzw. des Kulissenringes (20) mit radial verlaufenden über den Umfang verteilten Bohrungen (26, 26′) jeweils verbunden sind.