EP0205805B1 - Abstützung zwischen der Grundplatte einer axialschubbelasteten Kolbenbrennkraftmaschine und der Deckplatte eines Schiffsfundamentes - Google Patents
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- EP0205805B1 EP0205805B1 EP19860105455 EP86105455A EP0205805B1 EP 0205805 B1 EP0205805 B1 EP 0205805B1 EP 19860105455 EP19860105455 EP 19860105455 EP 86105455 A EP86105455 A EP 86105455A EP 0205805 B1 EP0205805 B1 EP 0205805B1
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- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
- B63H21/30—Mounting of propulsion plant or unit, e.g. for anti-vibration purposes
- B63H21/305—Mounting of propulsion plant or unit, e.g. for anti-vibration purposes with passive vibration damping
Definitions
- the invention relates to a support between a base plate containing an axial thrust bearing of an axially thrust-loaded piston internal combustion engine, in particular a drive machine for a ship's propeller, and the cover plate of the ship's foundation, the base plate of the machine resting on the foundation cover plate via fitting pieces made of metal or plastic and with With the help of foundation screws, each is connected to the foundation with a snug fit.
- the object of the invention is to reduce the effort for the production of the fit-seat connections in the aforementioned type of support between the drive and the hull.
- This object is achieved according to the invention in that the support is provided by vertically extending thrust plates which are welded onto the foundation cover plate and which are bent at an angle and are connected in their free leg to the foot of the base plate by means of fitting sleeves which receive the foundation bolts.
- the fit is in this way laid in a fitting sleeve which is inserted into the thrust plate; the whole fit-fit connection can thus be prefabricated in the factory - both in the base plate and in the sleeve.
- the thrust plate is bent out of the direction of the axial thrust load on its foot welded to the cover plate.
- a resulting reduction in the elastic flexibility of the thrust plates in the vertical direction can be counteracted if the thrust plate is cut out in the region of the bends.
- the stiffness of the thrust plates in the axial thrust direction in the area of the bent feet can be increased if the bent feet of the thrust plate are connected by a horizontal stiffening plate.
- An axial thrust bearing 2 is installed in the base plate 1 (FIG. 1) of a piston fuel machine (not shown) for driving a ship, which absorbs the axial thrust - arrow 3 - exerted by the ship's propeller, also not shown.
- This thrust force 3 is transmitted via a thrust ring 4 on the crankshaft 5 to the thrust bearing 2 and half of it is passed on to the side of the base plate 1 into the cover plate 6 of the ship's foundation 7.
- the base plate 1 lies on the cover plate 6 via a plastic compound 8 (FIGS. 1-4) or individual metal fitting pieces 9 (FIGS. 5-7).
- the metal fitting pieces 9 are made of gray cast iron, for example, and are adjusted in height so that the top of the base plate forms a horizontal surface.
- the fitting pieces 9 are in a known manner individual, relatively small blocks in the immediate area of the foundation bolts 10.
- a precise fit between the base plate 1 and the foundation cover plate 6 is ensured by a fitting sleeve 14, which is also penetrated by the screw 10 with play.
- the sleeve 14 is, on the one hand, fitted into a bore 15 (FIGS. 4 and 7) of the base plate foot 12 and, on the other hand, into thrust plates 16 bent into the horizontal, one of which is arranged symmetrically to the shaft 5 on both sides of the base plate 1.
- the thrust plate 16 is welded onto the foundation cover plate 6 with a vertical leg. With this construction it is achieved on the one hand that the fit seats 17 and 18 (FIGS. 4 and 7) in the base plate foot 12 in the thrust plate 16 can be prefabricated in the factory; on the other hand, the relatively “wide” arc of the thrust plate 16 enables elastic flexibility in the vertical direction, with which, after the plastic intermediate layer 8 has been placed, the nuts can be “re-tensioned” by tightening the nuts 11.
- the feet 19 of the vertical legs of the thrust plates 16 welded onto the cover plate 6 are bent inwards (FIG. 3) or outwards (FIG. 6) from the shear stress direction 3.
- the plates 16 are provided with recesses 20 in the region of the bends, as can be seen particularly from FIGS. 2 and 5.
- a horizontal stiffening plate 21 is welded between the feet 19 of a thrust plate 16, through which the tips of the thrust loads of the thrust plates welded onto the cover plate 6 are distributed from the ends over the entire length of the weld seam 22 (FIGS. 4 and 7) will.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Abstützung zwischen einer ein Axial-Drucklager enthaltenden Grundplatte einer axialschubbelasteten Kolbenbrennkraftmaschine, insbesondere einer Antriebsmaschine für eine Schiffsschraube, und der Deckplatte des Schiffsfundamentes, wobei die Grundplatte der Maschine über Pass-Stücke aus Metall oder aus Kunststoff auf der Fundamentdeckplatte aufliegt und mit Hilfe von Fundamentschrauben über je einen Pass-Sitz mit dem Fundament verbunden ist.
- Eine bekannte Art - «Germanischer Lloyd - Richtlinien für die maschinenbauliche Fundamentierung von Motoren-Anlagen» September 1984, Abb. 5 und 8 -, eine Antriebsmaschine auf dem Fundament eines Schiffskörpers zu befestigen, besteht darin, unter Zwischenlage von Pass-Stücken über eine Passschraubenverbindung, bei der eine Pass-Schraube mit entsprechenden Pass-Sitzen in der Grundplatte, dem Pass-Stück und der Deckplatte «zusammenwirkt», eine Verbindung zwischen Grundplatte der Maschine und Deckplatte des Fundamentes herzustellen. Diese Art der Verbindung wird bevorzugt, wenn z.B. für die Anbringung sogenannter Frontstopper nicht genügend Platz vorhanden ist. Als Pass-Stücke, auf denen die Maschine aufliegt, werden dabei Metall- oder Kunststoffklötze, z.B. aus im Handel erhältlichen Giessharzen, verwendet.
- Der wesentliche Nachteil der geschilderten Verbindung besteht darin, dass im Schiffskörper in die Deckplatte Pass-Sitze eingearbeitet werden müssen, was mühsam und aufwendig ist.
- Aufgabe der Erfindung ist es, bei der genannten Art der Abstützung zwischen dem Antrieb und dem Schiffskörper den Aufwand für die Herstellung der Pass-Sitz-Verbindungen zu verringern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Abstützung über in Schubrichtung verlaufende vertikal stehende, auf die Fundamentdeckplatte aufgeschweisste Schubbleche erfolgt, die zu einem Winkel abgebogen und über die Fundamentschrauben aufnehmende Pass-Hülsen in ihrem freien Schenkel mit dem Fuss der Grundplatte verbunden sind.
- Der Pass-Sitz ist auf diese Weise in eine Pass-Hülse, die in das Schubblech eingesteckt ist, verlegt; die ganze Pass-Sitz-Verbindung kann somit - sowohl in der Grundplatte als auch in der Hülse - fabrikmässig vorgefertigt werden.
- Ein weiterer Nachteil der geschilderten bekannten Abstützungen ergibt sich bei Giessharz-Zwischenlagen aus dem «Setzen» der Kunststoff-Pass-Stücke. Dieser Nachteil muss bisher durch Dehnungsbolzen und hohe Vorspannungen der Pass-Schrauben ausgeglichen werden, was ebenfalls sehr aufwendig ist. Bei der neuen Konstruktion erlaubt die Nachgiebigkeit der an ihrem freien Ende zu einem Winkel gebogenen Schubbleche ein einfaches Nachgeben der Abstützung, wenn der Kunststoff «zusammensackt»; die Steife des in Richtung des axialen Schubes verlaufenden Bleches wird dadurch nicht beeinträchtigt, so dass die axiale Schubkraft problemlos auf die Deckplatte bzw. das Schiffsfundament übertragen wird.
- Um Spannungsspitzen an den Enden der auf die Deckplatte aufgeschweissten Füsse der Schubbleche zu verringern bzw. zu vermeiden, ist es zweckmässig, wenn das Schubblech an seinem mit der Deckplatte verschweissten Fuss aus der Richtung der Axialschubbelastung herausgebogen ist. Einer dadurch hervorgerufene Verringerung der elastischen Nachgiebigkeit der Schubbleche in vertikaler Richtung lässt entgegenwirken, wenn das Schubblech im Bereich der Ausbiegungen ausgeschnitten ist. Schliesslich kann die Steife der Schubbleche in Axialschubrichtung im Bereich der ausgebogenen Füsse noch verstärkt werden, wenn die gebogenen Füsse des Schubbleches durch eine horizontale Versteifungsplatte verbunden sind.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.
- Fig. 1 ist eine - teilweise aufgeschnittene - schematische, räumliche Skizze des Drucklagerbereiches einer Grundplatte von einer Schiffsantriebsmaschine;
- Fig. 2 ist eine Ansicht eines Schubbleches in Richtung des Pfeiles A von Fig. 1;
- Fig. 3 gibt einen Schnitt 111-111 von Fig. 2 wieder;
- Fig. 4 ist der Schnitt IV-IV von Fig. 2;
- Fig. 5, 6, 7 sind den Fig. 2-4 entsprechende Darstellungen einer weiteren Ausführungsform der neuen Abstützung.
- In der Grundplatte 1 (Fig. 1) einer nicht weiter dargestellten Kolbenbrennstoffmaschine für den Antrieb eines Schiffes ist ein axiales Drucklager 2 eingebaut, das die durch den ebenfalls nicht gezeigten Schiffspropeller ausgeübte axiale Schubkraft - Pfeil 3 - aufnimmt. Diese Schubkraft 3 wird dabei über einen Schubring 4 auf der Kurbelwelle 5 auf das Drucklager 2 übertragen und je zur Hälfte seitlich der Grundplatte 1 in die Deckplatte 6 des Schiffsfundamentes 7 weitergeleitet. Die Grundplatte 1 liegt auf der Deckplatte 6 über eine Kunststoffmasse 8 (Fig. 1-4) bzw. einzelne Metall-Pass--Stücke 9 (Fig. 5-7) auf.
- Die Kunststoff-Zwischenlager 8, die aus einem handelsüblichen Giessharz für solche Lagerungen bestehen, erstrecken sich dabei unter der gesamten Fläche der Grundplatte 1; die Metall-Pass-Stücke 9 sind beispielsweise aus Grauguss hergestellt und in ihrer Höhe so eingepasst, dass die Grundplattenoberseite eine horizontale Fläche bildet. Die Pass-Stücke 9 sind dabei in bekannter Weise einzelne, relativ kleine Klötze im unmittelbaren Bereich der Fundamentschrauben 10.
- Wie die Fig. 4 und 7 erkennen lassen, durchsetzen die Fundamentschrauben 10, auf deren Enden Muttern 11 aufgeschraubt sind, die Deckplatte 6, die Kunststoffmasse 8 bzw. die Klötze 9 und die Grundplattenfüsse 12 in Bohrungen 13, deren Durchmesser grösser sind als die Schraubendurchmesser. Vor allem müssen daher in die Deckplatte 6 keine Pass-Sitze für die Schrauben 10 mehr eingearbeitet werden.
- Ein passgenauer Sitz zwischen der Grundplatte 1 und der Fundamentdeckplatte 6 wird gewährleistet durch eine Pass-Hülse 14, die von der Schraube 10 ebenfalls mit Spiel durchdrungen wird. Die Hülse 14 ist jedoch einerseits in eine Bohrung 15 (Fig. 4 und 7) des Grundplattenfusses 12 und andererseits in in die Horizontale abgebogene Schubbleche 16 eingepasst, von denen je eines symmetrisch zur Welle 5 an beiden Seiten der Grundplatte 1 angeordnet ist.
- Mit einem vertikalen Schenkel ist das Schubblech 16 auf die Fundamentdeckplatte 6 aufgeschweisst. Mit dieser Konstruktion wird einerseits erreicht, dass die Pass-Sitze 17 und 18 (Fig. 4 bzw. 7) im Grundplattenfuss 12 im Schubblech 16 fabrikmässig vorgefertigt werden können; andererseits ermöglicht der relativ «weite» Bogen des Schubbleches 16 eine elastische Nachgiebigkeit in vertikaler Richtung, mit der nach einem Setzen der Kunststoffzwischenlage 8 durch Anziehen der Muttern 11 ein «Nachspannen» der Abstützung möglich ist.
- Um Schubspannungsspitzen zu mildern, sind die auf die Deckplatte 6 aufgeschweissten Füsse 19 der vertikalen Schenkel der Schubbleche 16 nach innen (Fig. 3) oder nach aussen (Fig. 6) aus der Schubspannungsrichtung 3 herausgebogen. Damit dieses Umbiegen der Schubbleche 16 ihre elastische Nachgiebigkeit in vertikaler Richtung so wenig wie möglich beeinträchtigt, sind die Bleche 16 mit Ausnehmungen 20 im Bereich der Ausbiegungen versehen, wie besonders aus den Fig. 2 und 5 hervorgeht.
- Schliesslich ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel zwischen den Füssen 19 eines Schubbleches 16 eine horizontale Versteifungsplatte 21 eingeschweisst, durch die die Spitzen der Schubbelastungen der auf die Deckplatte 6 aufgeschweissten Schubbleche von den Enden über die ganze Länge der Schweissnaht 22 (Fig. 4 und 7) verteilt werden.
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