DE3904141A1

DE3904141A1 - Elastisch gelagerte antriebseinheit

Info

Publication number: DE3904141A1
Application number: DE19893904141
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Friedrich Dr Schaefer
Original assignee: Renk Tacke GmbH
Current assignee: Renk Tacke GmbH
Priority date: 1989-02-11
Filing date: 1989-02-11
Publication date: 1990-03-15

Description

Die Erfindung betrifft eine elastisch gelagerte Antriebseinheit, die ein Getriebe in einem Getriebegehäuse enthält. Die Antriebseinheit kann zusätzlich zu einem Getriebe auch eine Antriebsmaschine enthalten, zum Beispiel eine Turbine, einen Elektromotor oder einen Verbrennungsmotor.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, Gewichts- und Reaktionskräfte der Antriebseinheit so abzustützen, daß Geräuschemissionen, die durch Körperschall entstehen, reduziert werden, daß Schockbelastungen reduziert werden, und daß Verformungen eines Fundaments keine negativen Einflüsse auf die Antriebseinheit haben. Gleichzeitig sollen negative Einflüsse auf den Eingriff der Verzahnung der Zahnräder des Getriebes vermieden werden. Die elastische Lagerung soll gemäß der Erfindung so ausgebildet sein, daß nur wenige Bauteile erforderlich sind und die Bauteile geringe Dimensionen haben, so daß die Lagerung der Antriebseinheit nur geringe Kosten erfordert.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Aufhängevorrichtung vorgesehen ist, in welcher die Antriebseinheit um das gesamte Getriebegehäuse herum verteilt in einer Ebene, die senkrecht zur Drehachse einer Getriebe-Abtriebswelle verläuft, elastisch aufgehängt und elastisch abgestützt ist.

Gemäß der Erfindung hat die Aufhängevorrichtung die Wirkung wie eine Membran, durch welche die Antriebseinheit sich koaxial hindurch erstreckt und welche die Antriebseinheit trägt.

Durch die Erfindung ergibt sich eine Verringerung der Geräuschemission durch Körperschall, eine geringere Schockbelastung, und die Antriebseinheit wird von Verformungen des Fundaments nicht beeinflußt. Der Verzahnungseingriff, d. h. die gleichförmige Anlage der Zähne der Zahnräder des Getriebes aneinander wird weder durch Verformungen des Fundaments, noch durch andere Kräfte gestört, die während des Betriebes in der Antriebseinheit zur Wirkung kommen. .

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele beschrieben. Die Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer elastisch gelagerten Antriebseinheit nach der Erfindung,

Fig. 2 eine stirnseitige Ansicht der Antriebseinheit mit Bezug auf Fig. 1 von rechts gesehen,

Fig. 3 eine vergrößerte Detailansicht von Fig. 1, und

Fig. 4 eine Detailansicht einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung.

Die in Fig. 1 dargestellte Antriebseinheit nach der Erfindung besteht aus zwei Getrieben 2 und 3, die koaxial aufgebaut und koaxial zueinander angeordnet sind. Ferner gehört zur Antriebseinheit eine Antriebsmaschine 1, die am Gehäuse 4 des in Fig. 1 rechts dargestellten Getriebes 2 koaxial befestigt ist. Das Gehäuse 4 dieses Getriebes 2 ist über einen Flansch 7 mit dem Gehäuse 5 des anderen Getriebes 3 starr zu einer Einheit verbunden. Die Abtriebswelle 6 der Antriebseinheit 1, 2, 3, 4, 5, 7 ist über eine elastische Kupplung 8 mit der Welle 9 eines Schiffspropellers 10 verbunden. Die Welle 9 ist in einem Lager 11 auf dem Fundament 12 eines Schiffes radial und axial gelagert. Das Lager 11 befindet sich zwischen der elastischen Kupplung 8 und dem Schiffspropeller 10.

Gemäß der Erfindung wird die Antriebseinheit 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 von einer Lagervorrichtung getragen, welche aus zwei Aufhängevorrichtungen 20 und 21 besteht. Diese Aufhängevorrichtungen 20 und 21 haben die Wirkung wie eine Membran, welche die Antriebseinheit 1 bis 7 trägt, welche sich axial durch die Membran erstreckt. Die Aufhängevorrichtung 20 besteht aus einem auf dem Schiffsfundament 12 befestigten Träger 22 mit einer Öffnung 24 koaxial zum Getriebegehäuse 4, in welcher Öffnung 24 sich ein Tragring 26 befindet, welcher axial beidseitig je über einen Anschlußring 28 und 30 mit dem Träger 22 verbunden ist, und welcher an seinem Innenumfang 32 starr mit dem Getriebegehäuse 4 verbunden ist. Bolzen 34 verbinden die Anschlußringe 28 und 30 starr mit dem Träger 22. In der Verbindung zwischen den Anschlußringen 28 und 30 und dem Tragring 26 befinden sich elastische Elemente 40, welche Stoßbewegungen und Geräusche zwischen der Antriebseinheit 1 bis 7 und dem Schiffsfundament 12 dämpfen. Der Träger 22 ist plattenförmig und erstreckt sich in der gleichen Ebene wie der Tragring 26. Diese Ebene verläuft senkrecht zur Drehachse 42 der koaxial aufgebauten Getriebe 2 und 3 und deren Abtriebswelle 6, und erstreckt sich durch den Schwerpunkt 44 des Getriebes 2.

Wie die Fig. 1, 2 und 3 zeigen, sind um das Getriebegehäuse 4 des Getriebes 2 herum eine Vielzahl von elastischen Elementen 40 vorgesehen, welche jeweils in eine Buchse 46 eingefügt sind, die jeweils in eine Bohrung 48 des Tragringes 26 eingesetzt sind. Durch die elastischen Elemente 40 erstreckt sich jeweils ein Bolzen 50, der die beiden Anschlußringe 28 und 30 miteinander verbindet. Bei der dargestellten Ausführungsform sind um das Gehäuse 4 insgesamt 8 elastische Elemente 40 zur elastischen Verbindung des Tragringes 26 mit dem Träger 22 vorgesehen. In abgewandelter Ausführungsform können auch mehr oder weniger elastische Elemente vorgesehen sein. Gemäß der Erfindung müssen jedoch mindestens drei solche elastische Elemente 40 vorgesehen sein, welche um den Umfang des Getriebegehäuses gleichförmig verteilt sind, und von welchen sich mindestens ein elastisches Element oberhalb des Schwerpunktes 44 befinden muß, damit die Antriebseinheit 1 bis 7, insbesondere das Getriebe 2, in der Aufhängevorrichtung 20 wie in einer Membran aufgehängt ist, deren Membranebene durch die Ebene gegeben ist, in welcher sich der Tragring 26 befindet. Vorzugsweise werden von den beiden Aufhängevorrichtungen 20 und 21 ungefähr 50% des Gewichtes der Antriebseinheit 1 bis 7 elastisch aufgehängt und die anderen 50% elastisch abgestützt. Dies kann auf einfache Weise dadurch erreicht werden, daß die Antriebseinheit 1 bis 7 entweder durch eine Hilfsvorrichtung auf dem Schiffsfundament 12 abgestützt oder von einem Kran getragen wird, bevor der Tragring 26 mit dem Träger 22 verbunden wird. Nach der Verbindung des Tragringes 26 mit dem Träger 22 und den Gehäusen 4 und 5 kann die Antriebseinheit vom Kran abgehängt werden oder die Hilfsstütze zwischen Antriebseinheit und Schiffsfundament 12 weggenommen werden. Danach hängt automatisch 50% des Gewichtes an den elastischen Elementen 40, und die anderen 50% des Gewichtes werden von den elastischen Elementen 40 elastisch abgestützt.

Die in Fig. 1 dargestellte zweite Aufhängevorrichtung 21 ist gleich ausgebildet wie die erste Aufhängevorrichtung 20, und hat lediglich einen dem Gehäuse 5 des Getriebes 3 angepaßten größeren Innendurchmesser. Deshalb sind die Elemente der Aufhängevorrichtung 21 mit den gleichen Bezugszahlen versehen wie die Elemente der Aufhängevorrichtung 20. Die vertikal zur Drehachse 42 verlaufende Ebene der Aufhängevorrichtung 21 erstreckt sich durch den Schwerpunkt 50 des Getriebes 3. In abgewandelter Ausführungsform ist es selbstverständlich auch möglich, nur eine einzige der beiden Aufhängevorrichtungen 20 und 21 zu verwenden, in welchem Falle diese einzige Aufhängevorrichtung vorzugsweise in der Vertikalebene angeordnet wird, welche durch den Schwerpunkt 52 der gesamten Antriebseinheit 1 bis 7 sich erstreckt. In ähnlicher Weise können auch mehr als zwei Aufhängevorrichtungen 20 und 21 vorgesehen sein.

Axial beidseitig der Antriebseinheit 1 bis 7 angeordnete elastische Puffer 54 und 56 verhindern unerwünscht weite axiale Bewegungen der Antriebseinheit 1 bis 7.

Eine wesentliche Eigenschaft der Erfindung ist, daß alle elastischen Elemente 40 radial zur Drehachse 42 der Antriebseinheit 1 bis 7 wirken und dadurch in Radialrichtung Körperschallgeräusche und mechanische Schwingungen dämpfen. Die membranartig radial wirkenden Aufhängevorrichtungen 20 und 21 haben außerdem den Vorteil, daß die einzelnen Bauelemente klein dimensioniert sein können und trotzdem große Kräfte aufnehmen können. Ein weiterer Vorteil der membranartig koaxialen Wirkung ist, daß Verformungen des Schiffsfundaments 12 keinen Einfluß auf den Zahneingriff der Zahnräder der Getriebe 2 und 3 haben. Die elastischen Elemente 40 können auf einfache Weise Zug-, Druck- und Axialschubkräfte aufnehmen. Die elastischen Elemente 40 können aus Gummi oder aus Kunststoff bestehen, oder Federpakete sein, wie sie z.B. aus der DE-PS 14 50 895 bekannt sind.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher anstelle von zylindrischen elastischen Elementen 40 eine ringförmige Anordnung von trapezförmigen elastischen Elementen 60 vorgesehen ist, die zwischen längsverlaufende Rippen 62 am Außenumfang des Getriebegehäuses 4 des Getriebes 2 (und ähnlich auch am Getriebegehäuse 5 des Getriebes 3) und längsverlaufende Rippen 64 des Trägers 22 eingesetzt und an diesen Rippen befestigt sind.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 ist die Antriebsmaschine 1 ein Bestandteil der Antriebseinheit 1 bis 7. Eine abgewandelte Ausführungsform kann darin bestehen, daß die Antriebsmaschine 1 getrennt von der dann verbleibenden Antriebseinheit 2 bis 7 auf dem Schiffsfundament 12 aufgestellt und nur antriebsmäßig mit der Antriebseinheit 2 bis 7 verbunden wird. In dieser antriebsmäßigen Verbindung kann sich eine elastische oder winkelbewegliche Kupplung befinden. Die Antriebsmaschine 1 kann auf dem Schiffsfundament 12 starr oder über elastische Zwischenelemente befestigt werden.

Claims

1. Elastisch gelagerte Antriebseinheit, die ein Getriebe in einem Getriebegehäuse enthält, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Aufhängevorrichtung (20, 21) vorgesehen ist, in welcher die Antriebseinheit (1 bis 7) um das gesamte Getriebegehäuse (4, 5) herum verteilt in einer Ebene, die senkrecht zur Drehachse (42) einer Getriebe-Abtriebswelle (6) verläuft, elastisch aufgehängt und elastisch abgestützt ist.

2. Elastisch gelagerte Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhänge- und Stützkräfte je senkrecht zur Drehachse (42) verlaufen.

3. Elastisch gelagerte Antriebseinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene der Antriebseinheit (20, 21) durch den Schwerpunkt (44, 50, 52) geht.

4. Elastisch gelagerte Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene so liegt, daß in ihr die aus dem Drehmoment des Getriebes (2, 3) resultierenden Reaktionskräfte verlaufen.

5. Elastisch gelagerte Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der genannten Ebene 50% des zu tragenden Gewichtes der Antriebseinheit (1 bis 7) aufgehängt und die restlichen 50% des zu tragenden Gewichts abgestützt sind.

6. Elastisch gelagerte Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Aufhängevorrichtungen (20,21) mit axialem Abstand voneinander vorgesehen sind.

7. Elastisch gelagerte Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß axial wirkende elastische Stopper (56, 58) zur Begrenzung von Axialbewegungen der Antriebseinheit (1 bis 7) vorgesehen sind.

8. Elastisch gelagerte Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (1 bis 7) eine vom Getriebegehäuse (4, 5) getragene Antriebsmaschine (1) enthält.